壓電平移臺(tái),納米定位臺(tái),壓電陶瓷控制器|驅(qū)動(dòng)器,機(jī)械封裝壓電陶瓷技術(shù)文章|技術(shù)資料第（10）頁-哈爾濱芯明天科技有限公司

2021
04-06

壓電納米掃描系統(tǒng)在干涉測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用！
壓電納米掃描系統(tǒng)是由精密壓電納米定位臺(tái)與壓電控制器組成，系統(tǒng)可完成單軸或多軸的納米精度的運(yùn)動(dòng)控制。下圖中為芯明天的一款小體積型Z向壓電納米掃描系統(tǒng)。干涉測(cè)量干涉測(cè)量是基于電磁波的干涉理論，通過檢測(cè)相干電磁波的干涉圖樣、頻率、振幅、相位等屬性，將其應(yīng)用于各種相關(guān)測(cè)量的技術(shù)的統(tǒng)稱。用于實(shí)現(xiàn)干涉測(cè)量術(shù)的儀器被稱作干涉儀。在當(dāng)今科研領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域等，干涉測(cè)量術(shù)都發(fā)揮著重要作用，包括天文學(xué)、光纖光學(xué)、工程測(cè)量學(xué)等。在干涉測(cè)量中常用的工具是邁克爾遜干涉儀，一般可將相干光源的單條入射光束分成兩條相同的光束。每
2021
03-29

小體積大負(fù)載壓電物鏡定位器
P76.Z50S/KA為小體積大負(fù)載Z軸壓電物鏡定位器，高度尺寸僅為37.5mm，負(fù)載能力可達(dá)500g，Z軸可實(shí)現(xiàn)50μm的直線運(yùn)動(dòng)范圍，采用柔性鉸鏈設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，無摩擦，直線性好，閉環(huán)版本定位精度高。分離式螺紋適配器設(shè)計(jì)，可適配多種型號(hào)的顯微鏡，是顯微成像、晶圓切割等應(yīng)用的理想選擇。特性?行程可達(dá)50μm?承載能力500g?毫秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間?閉環(huán)重復(fù)定位精度高?聚焦穩(wěn)定性好大負(fù)載高頻響高分辨率P76.Z50S/KA是為了實(shí)現(xiàn)大負(fù)載、大孔徑物鏡在現(xiàn)代高分辨率顯微應(yīng)用中達(dá)到超快的階躍時(shí)間而專門設(shè)計(jì)。堅(jiān)固
2021
03-29

影響壓電系統(tǒng)定位精度的因素！
我們知道壓電陶瓷的理論分辨率是可以達(dá)到無限小的，實(shí)際中取決于電源控制器和測(cè)試系統(tǒng)等因素。采用芯明天壓電控制系統(tǒng)，可達(dá)納米及亞納米級(jí)，適用于微納米范圍的高精度定位。由于壓電陶瓷存在遲滯和蠕變的特性，所以在陶瓷上所施加的電壓和得到的位移并不是*線性的，它們之間存在微小的偏移。在定位精度要求非常高的應(yīng)用中，我們使用閉環(huán)控制系統(tǒng)來進(jìn)行反饋控制。閉環(huán)控制一般我們使用電阻應(yīng)變計(jì)作為反饋傳感器，精度可以達(dá)到滿行程的0.1-0.2%，對(duì)于更高精度需求，可以采用電容和電感式傳感器。我們開發(fā)的陶瓷測(cè)量系統(tǒng)和集成閉環(huán)
2021
03-18

壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器(PZT)是微位移平臺(tái)的核心，其主要原理是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生形變，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件發(fā)生微位移。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器具有分辨率高、響應(yīng)頻率快、推力大和體積小等優(yōu)點(diǎn)，在航天、機(jī)器人、微機(jī)電系統(tǒng)、精密加工以及生物工程等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。然而壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用離不開性能良好的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源。要實(shí)現(xiàn)納米級(jí)定位的應(yīng)用，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的輸出電壓需要在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，同時(shí)電壓分辨率需要達(dá)到毫伏級(jí)。因此壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)已成為壓電微位移平臺(tái)中的關(guān)鍵技術(shù)。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器基于ARM
2021
03-13

壓電陶瓷的靜態(tài)特性
1.1出力和位移的關(guān)系位移△L0：是壓電陶瓷產(chǎn)生的位移，這個(gè)數(shù)值是在空載條件下測(cè)得，即在壓電陶瓷產(chǎn)生位移過程中不受任何阻力。對(duì)陶瓷施加電壓后，測(cè)得相應(yīng)位移。出力Fmax：是壓電陶瓷產(chǎn)生的大出力，這個(gè)數(shù)值是壓電陶瓷在位移為0時(shí)，測(cè)得的出力，即抵抗大剛度負(fù)載的推力。kA=Fmax/△L0假設(shè)把陶瓷固定在兩面墻之間，施加大電壓給壓電陶瓷，由于兩面墻的剛度很大，壓電陶瓷無法伸長(zhǎng)，位移為零，這時(shí)的出力為大出力。但是事實(shí)上，任何物體都會(huì)表現(xiàn)出一定的彈性模量，這里我們把墻的彈性忽略不計(jì)。當(dāng)外部機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛度為
2021
03-13

3D壓電式樣品定位臺(tái)
P12A.XY200Z100系列壓電納米定位臺(tái)*樣品校準(zhǔn)應(yīng)用的要求，45mm×45mm的大孔徑允許直接將物鏡放置在樣品下面。集成閉環(huán)反饋傳感器，保證長(zhǎng)期高精度樣品調(diào)整，一體式結(jié)構(gòu)使得多維運(yùn)動(dòng)無耦合。產(chǎn)品特性·三維壓電式樣品定位臺(tái)·中心通孔45mm×45mm·定位精度高·運(yùn)動(dòng)范圍可達(dá)X250/Y250/Z100μm·快速響應(yīng)閉環(huán)定位精度高P12A.XY200Z100系列壓電納米定位臺(tái)配置高分辨率傳感器，對(duì)位置實(shí)時(shí)檢測(cè)并反饋到壓電控制器，控制器通過PID算法調(diào)整電壓修正位移，從而實(shí)現(xiàn)高精度定位。帶載
2021
03-12

快速刀具定位器的四大技術(shù)特征來了解下
快速刀具定位器在快速車削加工過程中控制刀具產(chǎn)生高頻響、小范圍的Z向快速精密進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，配合高精度的主軸回轉(zhuǎn)及X向位移運(yùn)動(dòng)，來完成復(fù)雜非面形零件的精密高效車削加工，在車削加工中起著關(guān)鍵性作用。快速刀具定位器可選配集成SGS應(yīng)變傳感器、LVDT位移傳感器或CAP電容傳感器，以改善PZT壓電陶瓷的遲滯與蠕變特性，使得輸入控制電壓與輸出位移成線性關(guān)系。傳感器輸出0-10V電壓信號(hào)。刀具驅(qū)動(dòng)式即快速刀具定位器帶動(dòng)刀具做高頻響、高精度運(yùn)動(dòng)；載物式即快速刀具定位器帶載待加工件做高頻響、高精度運(yùn)動(dòng)?？捎删唧w應(yīng)用要
2021
03-08

P16系列穩(wěn)像壓電掃描臺(tái)
P16系列壓電掃描臺(tái)為XY軸平移掃描臺(tái)，機(jī)構(gòu)放大設(shè)計(jì)原理，中心具有通孔，該系列掃描臺(tái)有行程可達(dá)105μm，開環(huán)、閉環(huán)可選。方形移動(dòng)臺(tái)面，便于與外部機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝連接。特點(diǎn)?位移可達(dá)105μm?承載能力1.5kg?閉環(huán)重復(fù)定位精度高?開環(huán)、閉環(huán)可選?真空版本可選頻率負(fù)載曲線剛度大、諧振頻率高、負(fù)載能力大P16系列壓電掃描臺(tái)，采用機(jī)構(gòu)放大設(shè)計(jì)原理，內(nèi)置高性能壓電陶瓷，掃描臺(tái)分別可實(shí)現(xiàn)50μm、100μm、105μm的運(yùn)動(dòng)行程，一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)XY軸運(yùn)動(dòng)無耦合，優(yōu)異的結(jié)構(gòu)可承載1.5kg的負(fù)載，空載諧振頻
2021
03-08

壓電陶瓷動(dòng)態(tài)特性
1.諧振頻率壓電陶瓷是振蕩的機(jī)械系統(tǒng)，特征可由諧振頻率fres來表述。諧振頻率是由陶瓷的剛度和質(zhì)量分布（有效的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量）決定的。我公司陶瓷（非單層）的諧振頻率可達(dá)100kHz。壓電陶瓷的諧振頻率反映的是陶瓷的響應(yīng)時(shí)間，不能作為陶瓷的使用頻率。諧振頻率通常是在兩端不固定且在很小的電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)下測(cè)得的，諧振頻率可以通過下面公式計(jì)算得出：（1.1）meff：壓電陶瓷的有效質(zhì)量CT：壓電陶瓷的剛度加載一個(gè)質(zhì)量為M負(fù)載到陶瓷，此系統(tǒng)的諧振頻率可以用下式表示：（1.2）這就是為什么加載之后的諧振頻率與陶瓷本
2021
02-27

一維大行程抗震動(dòng)壓電納米定位臺(tái)
XD603系列壓電納米定位臺(tái)是一維X向運(yùn)動(dòng)壓電平臺(tái)，平臺(tái)采用抗振動(dòng)設(shè)計(jì)，內(nèi)置高可靠性壓電陶瓷，無摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，具有分辨率高、行程大等特點(diǎn)。特性一維X軸運(yùn)動(dòng)行程范圍可達(dá)±165μm抗振動(dòng)設(shè)計(jì)高低溫版本閉環(huán)精度高大行程、高可靠性、高穩(wěn)定性XD603為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、高可靠性壓電納米定位臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)±165μm的位移行程，優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有無摩擦、導(dǎo)向精度高等特點(diǎn)。閉環(huán)版本內(nèi)部配有高分辨率及快速響應(yīng)的應(yīng)變傳感器（SGS），配備在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的合適位置，它可向控制器反饋高帶寬、高精度的電壓信號(hào)。與E7
2021
02-27

疊堆壓電陶瓷安裝注意事項(xiàng)
大多數(shù)PZT壓電陶瓷類產(chǎn)品在安裝及操作過程中對(duì)受力的要求非常高，不恰當(dāng)?shù)牧?huì)損壞PZT壓電陶瓷。為避免大多數(shù)可能造成PZT壓電陶瓷損壞的操作，建議用戶注意以下項(xiàng)。只能承受軸向力，不能承受側(cè)向力及剪切力。請(qǐng)將力作用于整個(gè)表面確保力均勻分布，避免點(diǎn)受力。為避免短路，請(qǐng)勿在上下表面直接加金屬片，請(qǐng)?jiān)诮饘俦砻婕由螷apton薄片或在陶瓷表面與金屬片間加上絕緣墊片。疊堆壓電陶瓷對(duì)拉力非常敏感為提高可靠性，推薦加預(yù)緊力使用。環(huán)氧樹脂膠非常適用于壓電陶瓷與其它表面粘接。為避免陶瓷的性能受損，安裝過程應(yīng)避免機(jī)械
2021
02-20

疊堆壓電陶瓷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1疊堆型壓電陶瓷疊堆型壓電陶瓷又被稱為壓電致動(dòng)器、壓電執(zhí)行器、壓電促動(dòng)器等。疊堆型壓電陶瓷是將壓電陶瓷基片，通過疊層粘結(jié)共燒工藝形成的（單層壓電陶瓷基片的厚度為100μm左右），這種工藝制備的壓電陶瓷可以承受很大的壓力，剛度大，但所承受的拉力有限。疊堆型壓電陶瓷包括大量的陶瓷薄片。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是供電電極被設(shè)計(jì)在陶瓷薄片的兩側(cè)，陶瓷整個(gè)截面積均可參加致動(dòng)，出力很大，性能可以完好展現(xiàn)，而且不存在局部電場(chǎng)變形，不易出現(xiàn)點(diǎn)應(yīng)力。圖2.1展示了一個(gè)由PZT（鋯鈦酸鉛）陶瓷層疊堆形成的壓電陶瓷，多層陶瓷薄片連
2021
02-20

定制工業(yè)化小體積壓電控制器，適用于光學(xué)檢測(cè)！
芯明天E53.B1S-K1是一款小體積、低功耗、高帶寬、低紋波噪聲的單通道閉環(huán)壓電控制器，通過優(yōu)化傳感伺服模塊提高控制的精度與穩(wěn)定性，可靠的抗干擾設(shè)計(jì)保證了控制器的高頻響應(yīng)速度，該控制器專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，可用于驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷促動(dòng)器等容性負(fù)載。定制型接口，更適于工業(yè)應(yīng)用。驅(qū)動(dòng)原理面板介紹技術(shù)參數(shù)型號(hào)：E53.B1S-K1通道數(shù)：1模擬輸入范圍：0~10V輸出電壓范圍：0~120V（可選0~150V）峰值電流：1A平均電流：60mA放大器帶寬：10kHz紋波：10mVpp（加載2.2μF）PZT連接
2021
02-07

壓電陶瓷剛度
壓電陶瓷可以被描述成具有恒定剛度系數(shù)的機(jī)械彈簧。剛度對(duì)于壓電陶瓷的諧振頻率和出力特性起著非常重要的作用。陶瓷剛度與它的橫截面積A成正比，陶瓷剛度隨著陶瓷長(zhǎng)度L0的增加而降低。例：橫截面積5×5mm2，長(zhǎng)度為9mm的剛度為橫截面積不變，長(zhǎng)度變?yōu)?8mm，剛度則變?yōu)?0N/µm。如果致動(dòng)器的橫截面積為10mm×10mm，長(zhǎng)為18mm時(shí)，則剛度值為240N/μm。但是以上的公式不能*反饋實(shí)際情況，因?yàn)閯偠冗€取決于如何使用（動(dòng)態(tài)、靜態(tài)操作），環(huán)境（負(fù)載、供電參數(shù)、小信號(hào)或大信號(hào)操作），這樣可以改變兩個(gè)或
2021
02-07

芯明天N62系列穩(wěn)像壓電掃描臺(tái)
N62系列壓電掃描臺(tái)為XY軸平移掃描臺(tái)，機(jī)構(gòu)放大設(shè)計(jì)原理，中心通孔孔徑為26mm，可以實(shí)現(xiàn)XY軸±10μm的位移行程，產(chǎn)品體積小巧、結(jié)構(gòu)緊湊易于集成與安裝。特點(diǎn)?位移可達(dá)±10μm?承載能力1kg?可定制?真空版本可選典型應(yīng)用?顯微成像?表面檢測(cè)?圖像穩(wěn)定?干涉/計(jì)量頻率負(fù)載曲線高動(dòng)態(tài)高分辨率N62系列壓電掃描臺(tái)為小體積高精度平移掃描臺(tái)，是特別為高分辨率、高動(dòng)態(tài)、高定位精度應(yīng)用而設(shè)計(jì)的XY軸掃描臺(tái)，內(nèi)置高可靠性壓電陶瓷，可以實(shí)現(xiàn)XY軸±10μm的位移行程，分辨率可以達(dá)到0.5nm，滿行程重復(fù)定位
2021
02-01

壓電效應(yīng)及其原理
壓電效應(yīng)的原理是，如果對(duì)壓電材料施加壓力，它便會(huì)產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)），反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）。也就是說，壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能，這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系非常有意思。正壓電效應(yīng)當(dāng)壓電材料受到某個(gè)固定方向外力的作用時(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，材料又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變；材料受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。壓電式傳感器大多是利用
2021
02-01

壓電納米定位臺(tái)用于硬盤測(cè)試
快速、準(zhǔn)確的讀取計(jì)算機(jī)硬盤磁道的寬度對(duì)于提高硬盤存儲(chǔ)信號(hào)密度和讀取時(shí)間非常重要，壓電納米定位臺(tái)納米級(jí)定位精度為高精度磁盤磁道定位提供了解決方案。XP-63X壓電納米定位臺(tái)為壓電陶瓷直驅(qū)X軸運(yùn)動(dòng)定位臺(tái)，內(nèi)置高可靠性壓電陶瓷，采用無摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，具有剛度大、分辨率高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，在精密定位領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。特點(diǎn)?行程范圍60μm?承載能力5kg?重復(fù)定位精度可達(dá)0.05%F.S.?亞毫秒響應(yīng)時(shí)間剛度大閉環(huán)精度高XP-63X系列壓電納米定位臺(tái)有*的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有大機(jī)械剛度、大承
2021
01-25

壓電光纖相位調(diào)制器
壓電式光纖相位調(diào)制器是將壓電陶瓷裝配到柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)可將壓電陶瓷的位移及出力輸出，并可將光纖纏繞于上，壓電陶瓷產(chǎn)生的位移沿徑向輸出，將光纖拉伸。N01系列光纖相位調(diào)制器是專為光纖拉伸應(yīng)用而設(shè)計(jì)的壓電式運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的原理是通過120度平分放置的三支壓電陶瓷疊堆的致動(dòng)作用，引起鉸鏈結(jié)構(gòu)向外部擴(kuò)張，使得外徑膨脹，從而拉伸纏繞于外徑凹槽內(nèi)的光纖。根據(jù)不同應(yīng)用，芯明天N01系列光纖相位調(diào)制器可分為大出力型和大位移型，用戶可根據(jù)不同應(yīng)用選擇相應(yīng)類型產(chǎn)品。技術(shù)參數(shù)N01.X20K特點(diǎn)：大出力單圈光纖拉伸
2021
01-25

E53.C4K 壓電螺釘控制器
E53.C4K系列壓電控制器是專為驅(qū)動(dòng)壓電螺釘（壓電螺紋驅(qū)動(dòng)器）及壓電鏡片調(diào)節(jié)架而研發(fā)設(shè)計(jì)，它具有4個(gè)輸出通道，可驅(qū)動(dòng)4支壓電螺釘。E53.C4K壓電控制器是通過上位機(jī)軟件進(jìn)行控制，可與壓電螺釘間通過網(wǎng)口連接。特點(diǎn)?用于驅(qū)動(dòng)壓電螺釘?可驅(qū)動(dòng)4支壓電螺釘?上位機(jī)軟件控制?24VDC/1A供電前面板介紹面板介紹①電源指示燈，通電后常亮②USB接口，USB通信接口③RS-232/422接口，見接口引腳定義④壓電螺釘連接器，壓電螺釘控制器口1⑤壓電螺釘連接器，壓電螺釘控制器口2⑥壓電螺釘連接器，壓電螺釘
2021
01-16

精密加工中的FTS20高精度快速刀具定位臺(tái)
超精密加工是實(shí)現(xiàn)納米加工的有效方式，其中壓電快速刀具伺服系統(tǒng)是超精密加工中的核心器件，快速刀具定位臺(tái)帶動(dòng)車刀或其他刀具微納米級(jí)進(jìn)給，在工件表面進(jìn)行加工。此外也可加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成型面等。FTS20系列快速刀具定位臺(tái)是專為超精密車削而設(shè)計(jì)的快速刀具微進(jìn)給平臺(tái)，它采用直驅(qū)式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，承載力大、頻率高，且采用電容式閉環(huán)傳感器，具有納米級(jí)定位精度。特點(diǎn)?行程范圍18μm?滿行程下，使用頻率可達(dá)95Hz?負(fù)載能力300g高剛度快速刀具定位臺(tái)采用大出力壓電陶瓷，同

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