电子说
本次介绍一款XYZ三维运动、电容传感器闭环的压电纳米定位台及相应控制器,该电容运动台的型号为P12.XYZ100C,控制器型号为E00.D11AL。
P12.XYZ100C压电纳米定位台
P12.XYZ100C压电纳米定位台的三维运动是采用串联形式,在设计过程中,将体积尽可能的缩小,它的体积仅80×80×45mm^3。中心具有φ40mm圆形通孔,适用于光的透射或结构的集成、放置。
电容式传感器闭环
P12.XYZ100C压电纳米定位台采用电容式传感器进行闭环控制,内部具有3个电容传感器,分别对X、Y、Z三轴进行位移的实时测量及反馈。电容式传感器是一种非接触式测量,电容测头与被测面间的距离变化,即压电纳米定位台产生运动,改变与电容测头间的距离,引起电容传感器输出的电压值发生变化,电压值与纳米定位台的位移相对应。非接触式测量使得传感器与运动面间无接触,不会对位移台的运动产生额外影响,可保证非常好的精度及长期的稳定性,且响应速度非常快。
无磁
P12.XYZ100C压电纳米定位台的另一个重要的特性是无磁,它采用无磁材料、无磁加工工艺,保证产品本身不会为所应用的系统环境带来额外的磁场,非常适用于要求无磁环境的应用。
产品实测曲线
1)阶跃上升曲线
经过实测,P12.XYZ100C压电纳米定位台的阶跃上升时间约为100ms以内。
2)位移电压曲线
P12.XYZ100C压电纳米定位台的电压与位移曲线如下图所示。在闭环情况下,驱动控制电压与其产生的位移成线性关系。在130V的驱动电压下,位移可达90μm。
3)重复定位精度曲线
在不同的百分比行程下,重复定位精度会有区别,这与使用的压电陶瓷的特性、柔性铰链结构等都有关系。经实测,P12.XYZ100C压电纳米定位台的重复定位精度在整个位移范围内,可保持优于0.027%,在10%的行程下,重复定位精度可优于0.014%F.S.。
应用
P12.XYZ100C压电纳米定位台的高分辨率、高精度以及无磁材料的选用,使其非常适用于超分辨率显微镜、筛选、共聚焦显微镜、生物技术等。
技术参数
P12.XYZ100C压电纳米定位台的基本参数如下。
型号 | P12.XYZ100C |
运动自由度 | X、Y、Z |
传感器类型 | CAP电容式 |
行程范围(0~120V) | 90μm/轴 |
分辨率 | 7nm |
重复定位精度 | 优于0.027%F.S. |
俯仰/偏航/滚动 | ≦35μrad |
带载阶跃时间 | 100ms |
空载谐振频率 | X:170Hz,Y:245Hz,Z:170Hz |
带载500g谐振频率 | X:69Hz,Y:93Hz,Z:85Hz |
静电容量 | 3.6μF |
承载能力 | 500g |
注:以上参数是采用E00.D11AL压电控制器进行测得。
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E00.D11AL压电控制器
P12.XYZ100C压电纳米定位台是采用E00.D11AL压电控制器进行驱动控制。E00.D11AL压电控制器是一台三通道输出、电容闭环的压电控制器,它可通过模拟信号或数字信号进行控制。它具有液晶键盘控制模块,也可通过RS-232、RS-422、USB等接口与上位机通信,进行软件控制。
面板介绍
技术参数
E00.D11AL压电控制器的基本技术参数如下,它是针对电容式闭环的压电纳米定位台而设计,不仅可驱动P12.XYZ100C压电纳米定位台,还可与其他电容闭环压电纳米定位台兼容。
型号 | E00.D11AL |
通道数 | 3 |
模块输入范围 | 0~10V(可选0~5V等) |
输出电压范围 | -20~150V(可选120V等) |
峰值电流 | 1A |
平均电流 | 291mA |
放大器带宽 | 10kHz |
纹波 | 10mVpp(加载2.2μF) |
PZT连接器 | ERA.00.250.CTL |
控制输入连接器 | BNC |
传感 | |
传感器类型 | CAP |
伺服特性 | 模拟P-I+陷波滤波 |
传感输入接口 | G10S0C-FT1LJG0-000L |
传感输出连接器 | ERA.0S.303.CLL |
传感器输出电压 | 0~10V |
主控 | |
通信接口 | RS-232/422、USB |
D/A转换器 | 16Bit |
A/D转换器 | 16Bit |
其他 | |
工作温度范围 | 10~50°C |
电流限制 | 短路保护 |
尺寸 | 长536×高175×深375mm |
重量 | 约12kg |
供电电压 | AC220V,50Hz |
审核编辑 黄宇
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