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采用压电陶瓷驱动的Z向和Tip/Tilt压电纳米定位扫描台

压电Z/偏摆台内置高性能压电陶瓷,专为Z轴和θx、θx轴偏摆运动的纳米级精密扫描与定位应用而设计的压电扫描台,实现高分辨率高精度的扫描与定位,内部使用无回差柔性铰链并联导向结构,结构紧凑、易于集成。中空式设计,且中央通孔较大,可更好的集成于显微及扫描系统中。

 

内置电容式精密位移传感器,实现亚纳米分辨率

压电扫描台内置电容式精密位移传感器进行全闭环的位置反馈,电容式传感器以亚纳米分辨率进行测量,且无接触。它们可确保优异的运动线性、长期稳定性和千赫兹范围的带宽,确保纳米扫描台具有极佳的运动控制精度,定位精度、分辨率和稳定性可以达到纳米量级,定位稳定时间仅为毫秒量级。

 

直接位置测量带来超高的运动控制精度

位移变化可直接在纳米运动平台上测量,完全不受驱动或导向元件的影响。这样可以实现最佳的重复定位精度、优异的稳定性和刚性、快速响应控制。

 

并联式结构设计实现大承载、高精度、高动态的多轴并联运动

压电扫描平台采用独特的并联式结构设计,结构紧凑。在并联多轴运动定位系统中,所有促动器作用于同一个运动平台,使所有轴具有最小的质量惯性和相同的动态性设计,使整体运动面具有更轻的质量和更低的惯量,从而实现快速、高动态和高精密的多轴运动且每轴具有相同的动态性。相较于串联式压电扫描台,并联式压电扫描台具有更高的负载、更高的动态性和更优的运动精度。

 

集成电容位移传感器的压电陶瓷柔性铰链偏摆运动系统可精确测量偏摆运动

将电容位移传感器集成在压电陶瓷偏摆运动控制系统中可精确测量偏摆运动,可差动测量移动的物理偏转角,并在需要的情况下进行补偿。研生PIEZOXYZ的多轴偏摆纳米定位系统中,允许同时测量所有自由度,并积极弥补导向错误(主动轨迹控制概念),有效避免多轴串扰误差,配置有研生PIEZOXYZ电容位置传感器的纳米定位运动控制系统凭借其最佳的定位分辨率使其成为最精准测量的运动控制系统。

 

无摩擦零间隙的柔性铰链导向系统带来高精度的运动导向

压电平台内部使用无摩擦及空回的高精度柔性铰链并联导向系统,采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构,柔性导向系统具有超高的导向精度,可提供超高平面度的纳米扫描,柔性铰链导向具有高刚性、高负载、无摩擦、无磨损、无需润滑、免维护等特点。它们的刚性可实现高负载能力,且它们对冲击和振动不敏感。真空兼容,可在很广的温度范围内工作。

 

内置高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命

压电陶瓷促动器由环氧脂质涂层包裹,具有优异的防潮特性,避免漏电流增大造成故障。压电陶瓷促动器比传统式压电促动器的使用寿命更长,性能更稳定,可实现无故障运行1000亿个循环。

 

采用无磁材质设计制造,不受磁场的影响

压电纳米位移台为无磁材质,使用过程中不产生磁场同时也不受磁场的影响。

 

可提供适用于复杂真空应用版本

压电陶瓷纳米定位系统中使用的所有部件均非常适合于在真空环境中使用。操作无需润滑剂或润滑脂。压电陶瓷纳米定位系统可实现极低的排气率。

 

应用于天文望远镜、激光通讯、自适应光学、复合轴精密跟踪等领域

快速反射镜系统(FSM)作为发射光源与接收端之间控制光束传播方向的精密光学仪器,集光、机、电技术于一身,内置的精密压电扫描台作为核心部件发挥着重要的作用,凭借其高精度、高分辨率、快速响应等优点,已被广泛应用于天文望远镜、激光通讯、自适应光学、复合轴精密跟踪等领域。

                                                                                     

◆ 复合式柔性铰链导向结构设计可实现更高的水平和垂直承载能力;

◆ 并联运动设计可实现更高精度和动态性;

◆ 无摩擦柔性铰链并联导向可实现极高的运动精度;

◆ 高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命;

◆ 内置精密位移传感器进行全闭环位置反馈,开/闭环可供选择。

● 计量

● 干涉测量

● 光子学/集成光学

● 平版印刷术

● 纳米定位

● 扫描显微镜

● 样本对准

● 微加工

                                                                                                    

                                                 

型号

P630C

P631C

P632C

P634C

单位

公差

促动器运动和定位

 

 

 

 

 

 

促动器轴数

3

3

3

3

-

-

传感器类型

电容式,直接测量

电容式,直接测量

电容式,直接测量

电容式,直接测量

-

-

开环行程[-20V~+150V]

50x50

120

250

500

μm

±20%

闭环行程[0V~+120V]

40x40

100

200

400

μm

±20%

开环分辨率

0.3

0.6

1.3

2.5

nm

typ.

闭环分辨率[16bit DAC]

0.7

1.6

3.1

6.2

nm

typ.

闭环线性度

0.05

0.03

0.03

0.03

%F.S.

typ.

重复定位精度

±2

±2

±3

±5

nm

typ.

纳米台运动行程

 

 

 

 

 

 

主动轴

Z,θx,θy

Z,θx,θy

Z,θx,θy

Z,θx,θy

-

-

开环直线行程[-20V~+150V]

50

120

250

500

μm

±20%

闭环直线行程[0V~+120V]

40

100

200

400

μm

±20%

开环偏转行程[-20V~+150V]

1x1

2.5x2.5

5x5

10x10

mrad

±20%

闭环偏转行程[0V~+120V]

0.8x0.8

2x2

4x4

8x8

mrad

±20%

机械特性

 

 

 

 

 

 

运动方向刚度

1.2

0.8

0.6

0.2

N/μm

±20%

空载谐振频率@Z

350

240

175

110

Hz

±20%

空载谐振频率@θx,θy

260/260

220/220

170/170

100/100

Hz

±20%

运动方向推/拉力

50/25

50/25

50/25

25/25

N

Max.

承载能力

20

20

20

10

N

Max.

其他

 

 

 

 

 

 

工作温度

-20~80

-20~80

-20~80

-20~80

-

材质

铝,钢

铝,钢

铝,钢

铝,钢

-

-

外形尺寸

150x150x35

150x150x35

150x150x35

150x150x35

mm

-

通光孔径

75x75

75x75

75x75

75x75

mm

-

重量

1.4

1.4

1.5

1.6

Kg

±5%

线缆长度

1.5

1.5

1.5

1.5

m

±10mm

连接器类型

LEMO│SMB

LEMO│SMB

LEMO│SMB

LEMO│SMB

-

-

注:最大驱动电压为-20V...+150V;对于高可靠的长期使用,建议驱动电压为0V...+120V。

❶ 基于无摩擦高精度柔性铰链运动导向的压电陶瓷纳米定位系统,系统分辨率仅受放大器噪声和测量技术的限制。开环分辨率为受系统放大器噪声限制所能达到的典型值。极低的系统定位噪声可获得满行程十万分之一以上的闭环分辨率。

❷ 各运动轴的行程范围相互制约,此表中的数据为单轴可实现的最大行程。

配套控制器

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