压电陶瓷具有超高的分辨率
不受迟滞特性的影响,压电陶瓷具有非常高的分辨率,芯明天压电陶瓷PSt150/10x10/20通过激光干涉仪对其进行检测,可以测得0.01nm的位移变化。因此可以看出压电陶瓷的分辨率非常高。而实际应用中压电陶瓷的分辨率受压电控制器的分辩率所限制,芯明天的压电控制器通过优化的设计,实现了高分辨率(如果压电陶瓷用于高动态或者产生高能量脉冲时,压电陶瓷的定位精度是次要的参数需求,此时压电陶瓷的分辨率也就显得不那么重要)。
压电陶瓷分辨率的测试方法
输入步进位置命令,相对于任一点(一个参考测量位置)朝着正方向或负方向至少5步,然后测量实际位置。位移除以n(步数)即为分辨率。分辨率适用于有位置传感的闭环控制。但开环控制操作也可以通过很小的步进信号实现精密的纳米级步进,即开环控制分辨率。然而,该分辨率表示的是在没有读取位移传感器信号的情况下由施加小电压引起的微小移动量,因此也被称为“理论分辨率”。我们将分辨率定义为在闭环反馈控制的情况下可以主动控制位置的步长。
芯明天压电控制器的分辨率 我们的E00/E01系列压电控制器选择主控模块,可实现输出端分辨率<2mV,相对于150V输出相当于1.5-5,驱动位移为20μm的压电陶瓷时,压电机械系统将会产生0.2nm的位移。
电容传感闭环压电产品的分辨率
闭环压电产品主要是指将压电机械系统结构嵌入位置传感器对位移实时检测,控制器对检测到的传感信号通过PID算法进行电压调整对位移进行修正从而实现纳米级精密定位。
因此闭环压电产品的分辨率受到传感器分辨率、控制器DA精度以及整个电路的噪声的多重限制,CAP电容传感闭环的压电纳米定位系统闭环分辨率可以实现亚纳米级别。例如芯明天的IT.Z1000压电纳米定位台所配置的传感器为CAP传感器,该传感器具有高分辨率高稳定性等特点,下图为电容传感器采集峰峰值2nm、3Hz频率的正弦运动轨迹经过FFT处理后的频域特性图,分析可见其高分辨率与高稳定性。
芯明天闭环压电产品
芯明天闭环压电产品主要分为精密直线运动、精密偏摆运动与精密旋转运动等几种运动形式。
芯明天精密直线运动产品主要包括压电陶瓷、纳米定位台、压电扫描台、快速刀具定位器,压电物镜定位器等,分辨率实现0.1nm。
芯明天精密偏摆与精密旋转运动产品主要为压电偏转台、压电偏转镜/压电倾斜镜/压电快反镜、六自由度并联机构等。偏转分辨率可达0.02μrad。
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