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XYZ三維運(yùn)動(dòng)、電容閉環(huán)、無(wú)磁壓電納米定位臺(tái)與控制器！

時(shí)間：2023-4-6 閱讀：2173
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本次介紹一款XYZ三維運(yùn)動(dòng)、電容傳感器閉環(huán)的壓電納米定位臺(tái)及相應(yīng)控制器，該電容運(yùn)動(dòng)臺(tái)的型號(hào)為P12.XYZ100C，控制器型號(hào)為E00.D11AL。


01

P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)


P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的三維運(yùn)動(dòng)是采用串聯(lián)形式，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將體積盡可能的縮小，它的體積僅80×80×45mm^3。中心具有φ40mm圓形通孔，適用于光的透射或結(jié)構(gòu)的集成、放置。


圖片

電容式傳感器閉環(huán)

P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)采用電容式傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制，內(nèi)部具有3個(gè)電容傳感器，分別對(duì)X、Y、Z三軸進(jìn)行位移的實(shí)時(shí)測(cè)量及反饋。
電容式傳感器是一種非接觸式測(cè)量，電容測(cè)頭與被測(cè)面間的距離變化，即壓電納米定位臺(tái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，改變與電容測(cè)頭間的距離，引起電容傳感器輸出的電壓值發(fā)生變化，電壓值與納米定位臺(tái)的位移相對(duì)應(yīng)。
非接觸式測(cè)量使得傳感器與運(yùn)動(dòng)面間無(wú)接觸，不會(huì)對(duì)位移臺(tái)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生額外影響，可保證非常好的精度及長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，且響應(yīng)速度非?？臁?/span>


圖片

無(wú)磁

P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的另一個(gè)重要的特性是無(wú)磁，它采用無(wú)磁材料、無(wú)磁加工工藝，保證產(chǎn)品本身不會(huì)為所應(yīng)用的系統(tǒng)環(huán)境帶來(lái)額外的磁場(chǎng)，非常適用于要求無(wú)磁環(huán)境的應(yīng)用。
圖片

產(chǎn)品實(shí)測(cè)曲線

1）階躍上升曲線
經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的階躍上升時(shí)間約為100ms以內(nèi)。

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2）位移電壓曲線
P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的電壓與位移曲線如下圖所示。在閉環(huán)情況下，驅(qū)動(dòng)控制電壓與其產(chǎn)生的位移成線性關(guān)系。在130V的驅(qū)動(dòng)電壓下，位移可達(dá)90μm。

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3）重復(fù)定位精度曲線
在不同的百分比行程下，重復(fù)定位精度會(huì)有區(qū)別，這與使用的壓電陶瓷的特性、柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)等都有關(guān)系。經(jīng)實(shí)測(cè)，P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的重復(fù)定位精度在整個(gè)位移范圍內(nèi)，可保持優(yōu)于0.027%，在10%的行程下，重復(fù)定位精度可優(yōu)于0.014%F.S.。
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應(yīng)用

P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的高分辨率、高精度以及無(wú)磁材料的選用，使其非常適用于超分辨率顯微鏡、篩選、共聚焦顯微鏡、生物技術(shù)等。

技術(shù)參數(shù)

P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)的基本參數(shù)如下。
型號(hào)
P12.XYZ100C
運(yùn)動(dòng)自由度
X、Y、Z
傳感器類型
CAP電容式
行程范圍(0~120V)
90μm/軸
分辨率
7nm
重復(fù)定位精度
優(yōu)于0.027%F.S.
俯仰/偏航/滾動(dòng)
≦35μrad
帶載階躍時(shí)間
100ms
空載諧振頻率
X:170Hz，Y:245Hz，Z:170Hz
帶載500g諧振頻率
X:69Hz，Y:93Hz，Z:85Hz
靜電容量
3.6μF
承載能力
500g


注：以上參數(shù)是采用E00.D11AL壓電控制器進(jìn)行測(cè)得。

02

E00.D11AL壓電控制器


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P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)是采用E00.D11AL壓電控制器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
E00.D11AL壓電控制器是一臺(tái)三通道輸出、電容閉環(huán)的壓電控制器，它可通過(guò)模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制。它具有液晶鍵盤控制模塊，也可通過(guò)RS-232、RS-422、USB等接口與上位機(jī)通信，進(jìn)行軟件控制。

面板介紹

圖片

技術(shù)參數(shù)

E00.D11AL壓電控制器的基本技術(shù)參數(shù)如下，它是針對(duì)電容式閉環(huán)的壓電納米定位臺(tái)而設(shè)計(jì)，不僅可驅(qū)動(dòng)P12.XYZ100C壓電納米定位臺(tái)，還可與其他電容閉環(huán)壓電納米定位臺(tái)兼容。
型號(hào)
E00.D11AL
通道數(shù)
3
模塊輸入范圍
0~10V（可選0~5V等）
輸出電壓范圍
-20~150V（可選120V等）
峰值電流
1A
平均電流
291mA
放大器帶寬
10kHz
紋波
10mVpp（加載2.2μF）
PZT連接器
ERA.00.250.CTL
控制輸入連接器
BNC
傳感
傳感器類型
CAP
伺服特性
模擬P-I+陷波濾波
傳感輸入接口
G10S0C-FT1LJG0-000L
傳感輸出連接器
ERA.0S.303.CLL
傳感器輸出電壓
0~10V
主控
通信接口
RS-232/422、USB
D/A轉(zhuǎn)換器
16Bit
A/D轉(zhuǎn)換器
16Bit
其他
工作溫度范圍
10~50°C
電流限制
短路保護(hù)
尺寸
長(zhǎng)536×高175×深375mm
重量
約12kg
供電電壓
AC220V，50Hz


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