壓電平移臺,納米定位臺,壓電陶瓷控制器|驅(qū)動器,機(jī)械封裝壓電陶瓷技術(shù)文章|技術(shù)資料第（25）頁-哈爾濱芯明天科技有限公司

2018
05-25

壓電陶瓷諧振頻率的常見問題
壓電陶瓷的諧振頻率是如何定義的？壓電陶瓷屬于振蕩機(jī)械系統(tǒng)，諧振頻率是在壓電陶瓷一端固定另一端自由移動狀態(tài)下采用非常低的電壓信號激勵下測得的。壓電陶瓷的諧振頻率是由壓電陶瓷的剛度以及其有效質(zhì)量所決定的，也可以通過公式計算得出：當(dāng)外部負(fù)載后壓電陶瓷的諧振頻率會改變嗎？答案是肯定的，當(dāng)有外部機(jī)械負(fù)載作用在壓電陶瓷上時，壓電機(jī)械系統(tǒng)的諧振頻率會有所降低，具體數(shù)值我們可以通過以下公式計算得出：舉例：芯明天封裝型壓電陶瓷PSt150/10/80VS10的諧振頻率為12kHz，有效質(zhì)量大概為10g，帶載150
2018
05-24

壓電陶瓷50000N推力、260微米位移可以同時獲得嗎？
一提到壓電陶瓷，我們馬上會想到它的幾個重要的特性：高分辨率、高精度、高動態(tài)、大負(fù)載、大推力。我們今天就來說說壓電陶瓷的推力：推力/zui大推力我們都知道當(dāng)外部無可變負(fù)載力時，給壓電陶瓷加載電壓后它會產(chǎn)生一定的位移形變，若外部加有可變負(fù)載力，對壓電陶瓷伸長形變會產(chǎn)生阻礙力，壓電陶瓷同時產(chǎn)生克服阻礙的力，我們稱之為推力。假設(shè)將壓電陶瓷夾在兩面墻之間（假定墻具有無限大的剛度），這時給壓電陶瓷加載zui大電壓，由于墻的剛度無限大導(dǎo)致壓電陶瓷無法伸長形變，此時壓電陶瓷克服阻礙的力，我們稱之為zui大推力。
2018
05-21

如果您對超聲陶瓷及其驅(qū)動電源很迷惑，強(qiáng)烈推薦您細(xì)讀此文！
芯明天單層壓電陶瓷（又常被稱作超聲陶瓷）內(nèi)部僅含有一層壓電陶瓷層，且內(nèi)部無電極層，僅有外部表面的電極層，不像多層疊堆壓電陶瓷，內(nèi)部具有很多陶瓷層及電極層。在不破壞單層陶瓷對應(yīng)正、負(fù)電極情況下，可進(jìn)行切割使用。結(jié)構(gòu)如下圖所示。單層與多層壓電陶瓷對比：產(chǎn)品屬性單層壓電陶瓷多層壓電疊堆陶瓷外觀驅(qū)動電壓高約1kV/mm低60V/150V/200V位移形變量小，納米量級大，微米量級諧振頻率約100k~6.6MHz約10~1000kHz靜電容量約1~10nF約10nF~100μF芯明天單層壓電陶瓷外觀及尺寸
2018
05-18

適用于光透射及光反射的中空式壓電傾斜鏡
P36中空式壓電偏轉(zhuǎn)掃描鏡（具有Φ10mm通光孔）P36中空式壓電偏轉(zhuǎn)鏡的中心具有直徑10mm的通光孔徑，是專為光的透射（例如，光過濾）及反射應(yīng)用而設(shè)計。作為壓電偏轉(zhuǎn)鏡，它既可產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動又可產(chǎn)生直線運(yùn)動，對光束的偏轉(zhuǎn)范圍可達(dá)1.6mrad；作為移相器，它的直線運(yùn)動范圍可達(dá)12µm，也適于調(diào)節(jié)光的路徑長度。響應(yīng)速度快，可達(dá)亞毫秒。特點(diǎn):用于掃描、光學(xué)對準(zhǔn)及鏡子移動裝置對準(zhǔn)；Φ10mm中心通光孔；壓電三腳設(shè)計；光束偏轉(zhuǎn)可達(dá)1.6mrad；活塞運(yùn)動可達(dá)12μm（移相器）；亞毫秒響應(yīng)，亞微弧度分辨率；
2018
05-17

壓電掃描管掃描器在AFM原子力顯微鏡中的應(yīng)用
背景隨著納米科技的不斷發(fā)展，原子力顯微鏡由于其自身的諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于微觀領(lǐng)域的觀測與操作，AFM等微納米級測量儀器已成為微納米研究工作者重要的科研工具。原子力顯微鏡的掃描精度在很大程度上取決于內(nèi)部壓電陶瓷管掃描器的性能以及壓電控制器的控制精度。AFM原子力顯微鏡AFM原子力顯微鏡原理AFM原子力顯微鏡是由力學(xué)檢測系統(tǒng)、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)三個部分組成，使用微小懸臂來感測針尖與樣品之間的交互作用，這種作用力會使得懸臂梁擺動，再利用激光將光照射在微懸臂梁的末端，當(dāng)擺動形成時，會使反射光的位置改
2018
05-16

放大機(jī)構(gòu)式壓電機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？
壓電機(jī)械系統(tǒng)主要是由壓電陶瓷與機(jī)械結(jié)構(gòu)組合而成，主要包括壓電陶瓷直驅(qū)機(jī)構(gòu)和放大機(jī)構(gòu)兩種形式。壓電陶瓷促動器：直驅(qū)式VS放大機(jī)構(gòu)式壓電納米定位臺：直驅(qū)式VS放大機(jī)構(gòu)式我們今天就來說說放大機(jī)構(gòu)式壓電機(jī)械系統(tǒng)：放大機(jī)構(gòu)式壓電機(jī)械系統(tǒng)，是將壓電陶瓷的形變量通過杠桿放大原理進(jìn)行放大，從而獲得壓電陶瓷幾倍或者更高的形變量。放大機(jī)構(gòu)式壓電機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)●放大機(jī)構(gòu)主要采用平行四邊形放大原理，具有優(yōu)異的運(yùn)動直線性；●由于穩(wěn)固的鉸鏈設(shè)計，無機(jī)械間隙，對定位精度影響較?。弧袢嵝糟q鏈設(shè)計，長期工作無磨損；●由于采用了杠
2018
05-10

芯明天閉環(huán)壓電系統(tǒng)之重復(fù)定位精度
閉環(huán)壓電系統(tǒng)也是我們所說的在壓電執(zhí)行器內(nèi)置位置檢測傳感器，通過外部控制器對檢測位置進(jìn)行實(shí)時修正調(diào)整的壓電系統(tǒng)。上一期中我們介紹了什么是閉環(huán)線性度以及如何計算線性度，本期我們來說說重復(fù)定位精度。重復(fù)定位精度表示的是連續(xù)多次到達(dá)位置的偏差。到達(dá)位置的前提條件必須是相同的輸入電壓。閉環(huán)控制器會通過傳感反饋的信號調(diào)整驅(qū)動電壓使監(jiān)測電壓與輸入電壓相同從而實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制，此時多次所到位置的偏差為系統(tǒng)的重復(fù)精度。重復(fù)定位精度受系統(tǒng)預(yù)緊、驅(qū)動系統(tǒng)、測量系統(tǒng)的非線性等因素影響。P76壓電物鏡定位器的重復(fù)精度重
2018
05-10

溫度對壓電陶瓷的影響有多大？
我們經(jīng)常會遇到客戶咨詢壓電陶瓷使用溫度各式各樣的問題，壓電陶瓷能耐高溫嗎？低溫環(huán)境陶瓷可以使用嗎？溫度對壓電陶瓷的影響大嗎？那么今天我們就來說一說溫度對壓電陶瓷的影響有哪些。壓電陶瓷材料性能取決于溫度，溫度的變化會使壓電陶瓷的性能發(fā)生很大的改變，比如：靜電容量和損失因子會隨著溫度的升高而增加，過高的溫度會降低性能以及使用壽命。因此溫度是影響實(shí)驗(yàn)效果非常重要因素，建議使用者在不同的應(yīng)用環(huán)境下需要將溫度因素考慮進(jìn)入實(shí)驗(yàn)過程。溫度升高會導(dǎo)致壓電陶瓷的介電常數(shù)明顯改變，即靜電容量會發(fā)生改變，從室溫升高到
2018
05-09

彎曲運(yùn)動壓電陶瓷元件的幾種選擇
彎曲運(yùn)動壓電陶瓷是通過加載電壓可以產(chǎn)生彎曲、擺動、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動方式的壓電陶瓷元件，主要包括壓電雙晶片、疊堆壓電彎曲片、壓電纖維片彎曲結(jié)構(gòu)、2D壓電陶瓷、壓電掃描管等幾種類型。每款產(chǎn)品都具有固有的特性可以滿足不同應(yīng)用的需求。壓電雙晶片懸臂梁減震2D壓電陶瓷芯明天2D壓電陶瓷是可以產(chǎn)生二維微運(yùn)動的疊堆共燒型壓電陶瓷，多種運(yùn)動形式可選，zui大位移可達(dá)+/-90μm，產(chǎn)品應(yīng)用于光纖定位與調(diào)整等。壓電掃描管壓電掃描管是可以實(shí)現(xiàn)XYZ三維運(yùn)動的壓電陶瓷管，用于三維微掃描與定位，如AFM原子力顯微鏡等。多種尺
2018
05-08

壓電式移相器及其在全息干涉計量術(shù)中的應(yīng)用
感謝關(guān)注芯明天科技-壓電納米定位技術(shù)行業(yè)1．壓電式移相器芯明天P77壓電式移相器移相器是移相干涉儀中非常重要的部件，壓電式移相器由于分辨率高、響應(yīng)速度快、易于控制、性能穩(wěn)定，因此被廣泛使用。但壓電陶瓷也有它的缺點(diǎn)，即它的非線性誤差以及較小的位移量，這是影響它應(yīng)用范圍擴(kuò)大的原因。針對這個問題，哈爾濱芯明天科技有限公司通過采用放大特性的柔性鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，設(shè)計研制壓電陶瓷（PZT）電壓驅(qū)動電路來驅(qū)動相移執(zhí)行機(jī)構(gòu)以達(dá)到移相的目的。再結(jié)合光學(xué)器件、下位機(jī)編程、以及在軟件開發(fā)平臺上編寫數(shù)據(jù)處理程序，研制了一套
2018
05-08

快速刀具定位器如何提升微光學(xué)元件加工精度
微光學(xué)元件是光電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化的關(guān)鍵部分，它體積小、質(zhì)量輕、造價低等優(yōu)點(diǎn)且可實(shí)現(xiàn)普通光學(xué)元件很難實(shí)現(xiàn)的微小、陣列、集成、成像和波面轉(zhuǎn)換等新功能，因此微光學(xué)元件具有非常廣闊的應(yīng)用前景。微光學(xué)元件微光學(xué)元件的表面輪廓非對稱，它的形狀復(fù)雜，加工精度要求高，傳統(tǒng)的加工方法如模仿形加工等加工效率非常低，且很難滿足技術(shù)要求。而微表面制造技術(shù)如激光束直寫技術(shù)等，存在一定的局限，像對材料、設(shè)備要求高，精度一致性差，且工藝可控性也不好等。為了提升微光學(xué)元件加工精度，哈爾濱芯明天科技有限公司設(shè)計研發(fā)生產(chǎn)出新型壓電
2018
05-08

壓電陶瓷的剛度是恒定不變嗎？
感謝關(guān)注芯明天科技——壓電納米定位技術(shù)行業(yè)！剛度Stiffness您可以把壓電陶瓷理解為一個機(jī)械彈簧，具有恒定的剛度C，剛度對于諧振頻率以及出力來說是一個非常重要的參數(shù)。剛度與橫截面積A成正比例關(guān)系，橫截面積越大則剛度越大，剛度與長度成反比例關(guān)系，壓電陶瓷的長度增加，剛度降低。例如：PSt150/5×5/7,橫截面積為5mm×5mm，高度為9mm，剛度C=120N/μm。如果橫截面積不變，長度增加到18mm，此時的剛度將會降低一半為60N/μm，如果選擇PSt150/7×7/20，橫截面積約為P
2018
05-08

壓電式主動振動及減振抑振解決方案
感謝關(guān)注芯明天科技——壓電納米定位技術(shù)行業(yè)！壓電式微位移驅(qū)動器、壓電式微位移驅(qū)動器能夠提供納米級的位移輸出，且能產(chǎn)生高達(dá)幾萬牛頓的推力，在光學(xué)、微電子、生物、精密機(jī)械及制造等領(lǐng)域有非常廣泛的需求及應(yīng)用。PZT壓電陶瓷具有分辨率高、體積小、輸出力大及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)優(yōu)勢，它也是微位移驅(qū)動器驅(qū)動元件的*，在精密機(jī)械中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。在很多應(yīng)用領(lǐng)域中，特別是在對振動控制要求非常高的應(yīng)用，振動都是大家極力想去控制、避免或消除的?；趬弘娭悄芙Y(jié)構(gòu)的振動主動控制技術(shù)與方法是綜合性的前沿學(xué)科，涉及到材料學(xué)、
2018
05-08

動態(tài)操作壓電陶瓷，您需要了解這幾點(diǎn)！
感謝關(guān)注芯明天科技——壓電納米定位技術(shù)行業(yè)！壓電陶瓷由于其壓電特性、機(jī)電耦合系數(shù)高等特點(diǎn)在科研、工業(yè)、國防等精密定位控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，其中壓電陶瓷動態(tài)操作應(yīng)用占比較大，比如減震抑震、精密加工、精密檢測等等，需要動態(tài)應(yīng)用的客戶在咨詢壓電陶瓷的時候往往希望可以獲得的使用頻率越大越好，那么壓電陶瓷到底可以實(shí)現(xiàn)多大的頻率呢？因?yàn)橛绊戭l率的因素有很多，且應(yīng)用方式不盡相同，我們只提供壓電陶瓷在空載情況下的諧振頻率作為參考。而這一諧振頻率也就是壓電陶瓷的固有頻率并不能作為使用頻率，它所能體現(xiàn)的是壓電陶瓷
2018
05-08

納米定位臺的特點(diǎn)和應(yīng)用
納米定位臺的特點(diǎn)和應(yīng)用主要特點(diǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3倍速度：裝備雙傳感器技術(shù)：在不同的負(fù)載下無需重新校準(zhǔn)；*的機(jī)械帶寬；的ZSY納米傳感器定位性能：0.1nm的定位噪音；0.01%的線性度；0.005%的剩余磁滯；免工具安裝適配器；超級不脹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計獲得*的聚焦穩(wěn)定性。納米定位臺應(yīng)用領(lǐng)域表面結(jié)構(gòu)分析；自動對焦系統(tǒng)；共焦顯微鏡；掃描干涉儀。納米定位臺采用無摩擦無空回的柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，采用有限元分析優(yōu)化柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，具有超高的導(dǎo)向精度，定位精度可達(dá)納米級，分辨率達(dá)亞納米，毫秒級定位穩(wěn)定時間，產(chǎn)品體積小巧，
2018
05-08

如何給壓電陶瓷施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力
在我們的封裝壓電陶瓷以及壓電納米定位臺等產(chǎn)品參數(shù)表中，通常會列出拉力這個參數(shù)值，這個拉力值大小取決于我們預(yù)先加載的預(yù)緊力即預(yù)壓縮力的大小。為什么要給壓電陶瓷加載預(yù)緊力？我們都知道，壓電陶瓷是通過單層陶瓷片堆疊共燒或堆疊粘接而成，對拉力非常敏感，過大的拉力會造成陶瓷堆疊連接層出現(xiàn)斷裂而損壞，所以在做外部機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要盡量避免拉力的存在，但是在實(shí)際動態(tài)操作壓電系統(tǒng)時，壓電陶瓷的快速伸長對于壓電陶瓷來說相當(dāng)于一個拉力，可能會導(dǎo)致壓電陶瓷的損壞。而適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可以有效的降低拉力引起損壞的風(fēng)險。壓電
2018
05-08

中心通孔壓電陶瓷具有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？
通常產(chǎn)生直線位移的壓電陶瓷按照結(jié)構(gòu)形式主要分為方形、方形通孔、環(huán)形通孔、柱形幾種結(jié)構(gòu)形式，以及由這些陶瓷作為驅(qū)動源結(jié)合外部機(jī)械結(jié)構(gòu)制成的封裝柱形或封裝中心通孔壓電陶瓷。中心通孔壓電陶瓷的制作工藝相對復(fù)雜，也因此成本相對方形或柱形壓電陶瓷會稍高一些，除去這一點(diǎn)，中心通孔壓電陶瓷具有很多優(yōu)點(diǎn)，下面我們就來細(xì)數(shù)一下吧。---靜電容量低----我們都知道壓電陶瓷的靜電容量取決于壓電陶瓷的體積，對于相同高度和外徑的兩支壓電陶瓷來說，中心通孔壓電陶瓷的體積相對更小，因此靜電容量更低。---功率消耗低----
2018
05-08

閉環(huán)壓電系統(tǒng)之重復(fù)定位精度
閉環(huán)壓電系統(tǒng)也是我們所說的在壓電執(zhí)行器內(nèi)置位置檢測傳感器，通過外部控制器對檢測位置進(jìn)行實(shí)時修正調(diào)整的壓電系統(tǒng)。上一期中我們介紹了什么是閉環(huán)線性度以及如何計算線性度，本期我們來說說重復(fù)定位精度。重復(fù)定位精度表示的是連續(xù)多次到達(dá)位置的偏差。到達(dá)位置的前提條件必須是相同的輸入電壓。閉環(huán)控制器會通過傳感反饋的信號調(diào)整驅(qū)動電壓使監(jiān)測電壓與輸入電壓相同從而實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制，此時多次所到位置的偏差為系統(tǒng)的重復(fù)精度。重復(fù)定位精度受系統(tǒng)預(yù)緊、驅(qū)動系統(tǒng)、測量系統(tǒng)的非線性等因素影響。P76壓電物鏡定位器的重復(fù)精度重
2018
05-08

如何解讀閉環(huán)壓電產(chǎn)品的線性度
我們所有的閉環(huán)壓電產(chǎn)品在參數(shù)表中均會列出線性度值，芯明天壓電產(chǎn)品的線性度通常在滿行程的0.02%-0.1%之間，那么我們該如何理解線性度這個參數(shù)呢？理想的情況下，輸入信號（決定壓電陶瓷位置的信號）與輸出信號（實(shí)現(xiàn)的位移）應(yīng)該是線性的。線性度描述的是實(shí)際的位置與理想位置的接近程度。閉環(huán)壓電產(chǎn)品內(nèi)置的傳感器線性度參數(shù)是非常重要的。芯明天壓電產(chǎn)品可選擇電阻應(yīng)變計傳感器或者電容傳感器。根據(jù)靈敏度計算理想位置根據(jù)監(jiān)測電壓，理想位置可以按照以下公式計算：舉例：結(jié)合線性度通過靈敏度計算的位置前面已經(jīng)闡述過，監(jiān)
2018
05-08

壓電陶瓷的動態(tài)力
我們都知道，給壓電陶瓷加載電壓之后，它會隨著驅(qū)動電壓的升高而膨脹伸長，當(dāng)電壓下降的時候，壓電陶瓷會回縮，由于壓電陶瓷具有極快的響應(yīng)速度，因此在電流足夠大的情況下，壓電陶瓷會隨著驅(qū)動電壓升高或降低快速的膨脹與回縮，這時壓電陶瓷自身會產(chǎn)生一個拉力與壓縮力，兩種力交替出現(xiàn)，我們稱之為動態(tài)力。當(dāng)壓電陶瓷高頻動態(tài)工作的時候，自身產(chǎn)生的動態(tài)力非常大，計算公式如下：從動態(tài)力公式可以看出，即使沒有外部的負(fù)載，動態(tài)工作時壓電陶瓷自身仍會產(chǎn)生動態(tài)力。由于壓電陶瓷是通過疊堆共燒工藝或者由壓電陶瓷片堆疊粘接而成，因此對

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