压电平移台,纳米定位台,压电陶瓷控制器|驱动器,机械封装压电陶瓷技术文章|技术资料第（10）页-哈尔滨芯明天科技有限公司

2021
05-06

大行程三维精密压电平台
P12.XY500Z800为大行程XYZ三维运动扫描台，平台采用机构放大设计原理，中心具有通孔，非常适用于近场扫描、共焦显微等应用。该系列扫描台XY轴程可达500μm，Z轴直线运动行程可达800μm。中心通孔适配器为标准螺纹牙W0.8×1/36"，便于与显微镜集成安装。可匹配蔡司、尼康、奥林巴斯、徕卡等多种标准镜头。平台内部采用有限元分析（FEA）优化的线切割挠曲铰链结构。FEA使其设计具有尽可能高的刚度，并使线性和角度跳动最小化。开环、闭环可选，真空版本可选。特点•XYZ三维直线运动•XY行程
2021
04-25

压电陶瓷的“共振频率”说明
压电陶瓷是指把氧化物混合(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)高温烧结、固相反应后而成的多晶体，并通过直流高压极化处理使其具有压电效应的铁电陶瓷的统称，是一种能将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。由于具有较好的力学性能和稳定的压电性能，压电陶瓷片作为一种重要的力、热、电、光敏感功能材料，已经在传感器、超声换能器、微位移器和其它电子元器件等方面得到了广泛的应用。随着材料工艺的不断研究和改良，以及电子、信息、航空航天等高科技领域日新月异的发展，作为含高智能新型材料的压电陶瓷片的生产技术和应用开发是人们关注的
2021
04-25

压电扫描平台在激光直写系统中的应用|光刻
激光直写是利用强度可变的激光束对基片表面的抗腐蚀材料实施变剂量曝光，显影后在抗腐蚀层表面形成所要求的浮雕轮廓，激光直写系统的基本工作原理是由计算机控制高精度激光束扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形，从而把设计图形直接转移到掩模上。激光直写系统基本原理结构激光直写系统的基本结构如图1所示，主要由He-Cd激光器、声光调制器、投影光刻物镜、CCD摄像机、显示器、照明光源、工作台、调焦装置、He-Ne激光干涉仪和控制计算机等部分构成。图1激光直写系统结构简图激光直写的基本工作流程是：用计算机
2021
04-25

一维Z向小体积直线压电平台
P11.Z100为小体积一维Z向压电平移台，平台内部采用无摩擦柔性铰链导向机构，机构放大式驱动原理，内置高性能压电陶瓷，可实现100μm位移。闭环版本定位精度可达纳米级。采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构，柔性导向系统具有高的导向精度，具有高刚性、高负载、无摩擦、免维护等特点。压电定位台的控制精度、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，压电定位台为无磁材质，使用过程中不受磁场的影响，压电定位台体积小、结构紧凑易于集成。特点•一维Z向运动•位移可达100μm•体积小巧•毫秒级响
2021
04-20

纳米定位台是如何满足纳米调节使用的？
纳米定位台具有移动面，是通过带有柔性铰链的机械结构将压电陶瓷产生的位移及出力等进行输出，分直驱与放大两种结构。以压电陶瓷作为驱动源，结合柔性铰链机构实现X轴、Z轴、XY轴、XZ轴、XYZ轴精密运动的压电平台，驱动形式包含压电陶瓷直驱机构式、放大机构式。运动范围可达500μm，具有体积小、无摩擦、响应速度快等特点。纳米定位台内部采用无摩擦柔性铰链导向机构，一体化的结构设计。机构放大式驱动原理，内置高性能压电陶瓷，可实现100μm位移。闭环版本定位精度可达纳米级。采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构，
2021
04-19

压电陶瓷的静态特性之压电陶瓷的位移与出力
在无预紧力及恒定负载条件下，F=衡量压电陶瓷在恒力或者恒定质量下，陶瓷被压缩量的公式如下：（1.1）变化位移ΔL0的计算公式和无外力时是一样的，见公式1.2。（1.2）如果施加的外力F的值过大，在没有外加电压的情况下，压电陶瓷可能会发生退极化现象，这个影响主要取决于压电陶瓷材料，我们可以通过施加电场的方式来对陶瓷重新极化，但施加外力F超过了陶瓷材料的限定值，陶瓷将不能被重新极化，还可能损坏内部的陶瓷薄片。因此，施加的外力不要超过陶瓷材料的临界值。下图为陶瓷在受到恒力的条件下，位移和电压的关系。图
2021
04-19

360°旋转压电马达
N61系列360°旋转压电马达是由压电陶瓷驱动，利用特殊机械结构设计，将压电陶瓷产生的直线微位移转换为机械平面的宏观角度旋转运动。N61系列旋转压电马达可产生360度旋转运动，具有超高的旋转分辨率，它的体积小巧，结构紧凑，非常适于集成，具有高性价比。特点•360度旋转运动•位移增量为5μrad•速度可达5°/s•可上位机软件控制技术参数型号：N61.R5K运动方向：360°，双向速度上限：5°/s中心负载：5kg最小位移增量：5μrad最小刻度增量：2°电缆长度：1.2m工作温度：10~40℃储
2021
04-10

P60系列Z向大行程直线微运动平台
P60系列Z向大行程直线微运动平台P60.Z500是以压电陶瓷为驱动源，并采用放大机构的一维Z向运动的大行程直线微运动平台，是压电与柔性铰链相结合的纳米定位系统，可达毫秒级响应、纳米级定位精度，并可选配高精度传感器进行闭环精密定位控制。该产品非常适于定位应用，如干涉中光路径长度修正、显微或扫描应用中的样品定位等，已广泛应用于干涉、显微、精密加工等领域。P60.Z500系列压电扫描台，采用机构放大设计原理，可实现500μm的运动行程，优异的结构可承载2kg的负载，空载谐振频率达290Hz。带载阶跃
2021
04-10

基于微位移技术提高CCD分辨率
在实际的应用中，特别是科研领域，经常需要较高分辨率的图像，所以如何利用现有工艺水平下的CCD图像传感器件，获得更高的分辨率就成了一个关键的问题。目前比较有效的一种方法是采用被摄物成的像与CCD图像传感器之间发生微小相对位移来记录多幅图像，然后利用多次采集的原始图像来合成高分辨率的图像。实际成像系统涉及光、电、机、算等多方面的内容，其系统组成如下图所示。通过算法将多幅微位移图像融合，在这过程中会将CCD图像传感器的固有误差放大，会限制合成图像的分辨率。CCD图像传感器微小位移的精确性直接影响超分辨
2021
04-06

快速激光束偏转及扫描解决方案|压电偏转系统！
激光束偏转及其扫描在半导体加工、航空航天、生物医学、纳米科学研究等领域得到了越来越多的应用，同时对其性能要求也越来越高，受其体积、扫描频率、扫描精度、扫描分辨率等诸多因素的制约，传统的扫描方式越来越难以满足要求。目前反射式扫描成为主流，主要的扫描器有激光振镜和快速偏摆镜。振镜具有很大的摆动角度但带宽有限，在进行高频扫描时扫描最大角度和线性度都会严重下降。基于音圈电机或压电陶瓷驱动器的快速偏转镜具有很高的谐振频率、扫描角度小、分辨率高、线性度好，一般应用于自适应光学、光束跟踪和稳定等要求快速响应和
2021
04-06

芯明天压电微定位技术
微定位技术是前沿技术之一，也是精密加工、精密测量、精密工程等微观领域中的关键技术，在精密机械和精密仪器中应用广泛。微动定位平台是精密定位技术中的一项重要载体。直线运动压电纳米定位台芯明天直线运动压电纳米定位台以压电陶瓷作为驱动源，结合柔性铰链机构实现X轴、Z轴、XY轴、XZ轴、XYZ轴的精密运动，具有体积小、无摩擦、响应速度快等特点，可以实现纳米级分辨率及定位精度且具有*的可靠性。中心通孔版本，非常适用于透光精密光学器件的定位与调整、生物显微与光学显微成像等系统。偏转运动压电纳米定位台芯明天偏转
2021
04-06

压电纳米扫描系统在干涉测量系统中的应用！
压电纳米扫描系统是由精密压电纳米定位台与压电控制器组成，系统可完成单轴或多轴的纳米精度的运动控制。下图中为芯明天的一款小体积型Z向压电纳米扫描系统。干涉测量干涉测量是基于电磁波的干涉理论，通过检测相干电磁波的干涉图样、频率、振幅、相位等属性，将其应用于各种相关测量的技术的统称。用于实现干涉测量术的仪器被称作干涉仪。在当今科研领域、工业领域等，干涉测量术都发挥着重要作用，包括天文学、光纤光学、工程测量学等。在干涉测量中常用的工具是迈克尔逊干涉仪，一般可将相干光源的单条入射光束分成两条相同的光束。每
2021
03-29

小体积大负载压电物镜定位器
P76.Z50S/KA为小体积大负载Z轴压电物镜定位器，高度尺寸仅为37.5mm，负载能力可达500g，Z轴可实现50μm的直线运动范围，采用柔性铰链设计机构，无摩擦，直线性好，闭环版本定位精度高。分离式螺纹适配器设计，可适配多种型号的显微镜，是显微成像、晶圆切割等应用的理想选择。特性•行程可达50μm•承载能力500g•毫秒级响应时间•闭环重复定位精度高•聚焦稳定性好大负载高频响高分辨率P76.Z50S/KA是为了实现大负载、大孔径物镜在现代高分辨率显微应用中达到超快的阶跃时间而专门设计。坚固
2021
03-29

影响压电系统定位精度的因素！
我们知道压电陶瓷的理论分辨率是可以达到无限小的，实际中取决于电源控制器和测试系统等因素。采用芯明天压电控制系统，可达纳米及亚纳米级，适用于微纳米范围的高精度定位。由于压电陶瓷存在迟滞和蠕变的特性，所以在陶瓷上所施加的电压和得到的位移并不是*线性的，它们之间存在微小的偏移。在定位精度要求非常高的应用中，我们使用闭环控制系统来进行反馈控制。闭环控制一般我们使用电阻应变计作为反馈传感器，精度可以达到满行程的0.1-0.2%，对于更高精度需求，可以采用电容和电感式传感器。我们开发的陶瓷测量系统和集成闭环
2021
03-18

压电陶瓷驱动电源的系统电路设计
压电陶瓷驱动器(PZT)是微位移平台的核心，其主要原理是利用压电陶瓷的逆压电效应产生形变，从而驱动执行元件发生微位移。压电陶瓷驱动器具有分辨率高、响应频率快、推力大和体积小等优点，在航天、机器人、微机电系统、精密加工以及生物工程等领域中得到了广泛的应用。然而压电陶瓷驱动器的应用离不开性能良好的压电陶瓷驱动电源。要实现纳米级定位的应用，压电陶瓷驱动电源的输出电压需要在一定范围内连续可调，同时电压分辨率需要达到毫伏级。因此压电陶瓷驱动电源技术已成为压电微位移平台中的关键技术。压电陶瓷驱动器基于ARM
2021
03-13

压电陶瓷的静态特性
1.1出力和位移的关系位移△L0：是压电陶瓷产生的位移，这个数值是在空载条件下测得，即在压电陶瓷产生位移过程中不受任何阻力。对陶瓷施加电压后，测得相应位移。出力Fmax：是压电陶瓷产生的大出力，这个数值是压电陶瓷在位移为0时，测得的出力，即抵抗大刚度负载的推力。kA=Fmax/△L0假设把陶瓷固定在两面墙之间，施加大电压给压电陶瓷，由于两面墙的刚度很大，压电陶瓷无法伸长，位移为零，这时的出力为大出力。但是事实上，任何物体都会表现出一定的弹性模量，这里我们把墙的弹性忽略不计。当外部机械结构的刚度为
2021
03-13

3D压电式样品定位台
P12A.XY200Z100系列压电纳米定位台*样品校准应用的要求，45mm×45mm的大孔径允许直接将物镜放置在样品下面。集成闭环反馈传感器，保证长期高精度样品调整，一体式结构使得多维运动无耦合。产品特性·三维压电式样品定位台·中心通孔45mm×45mm·定位精度高·运动范围可达X250/Y250/Z100μm·快速响应闭环定位精度高P12A.XY200Z100系列压电纳米定位台配置高分辨率传感器，对位置实时检测并反馈到压电控制器，控制器通过PID算法调整电压修正位移，从而实现高精度定位。带载
2021
03-12

快速刀具定位器的四大技术特征来了解下
快速刀具定位器在快速车削加工过程中控制刀具产生高频响、小范围的Z向快速精密进刀运动，配合高精度的主轴回转及X向位移运动，来完成复杂非面形零件的精密高效车削加工，在车削加工中起着关键性作用。快速刀具定位器可选配集成SGS应变传感器、LVDT位移传感器或CAP电容传感器，以改善PZT压电陶瓷的迟滞与蠕变特性，使得输入控制电压与输出位移成线性关系。传感器输出0-10V电压信号。刀具驱动式即快速刀具定位器带动刀具做高频响、高精度运动；载物式即快速刀具定位器带载待加工件做高频响、高精度运动。可由具体应用要
2021
03-08

P16系列稳像压电扫描台
P16系列压电扫描台为XY轴平移扫描台，机构放大设计原理，中心具有通孔，该系列扫描台有行程可达105μm，开环、闭环可选。方形移动台面，便于与外部机械结构安装连接。特点•位移可达105μm•承载能力1.5kg•闭环重复定位精度高•开环、闭环可选•真空版本可选频率负载曲线刚度大、谐振频率高、负载能力大P16系列压电扫描台，采用机构放大设计原理，内置高性能压电陶瓷，扫描台分别可实现50μm、100μm、105μm的运动行程，一体式结构设计XY轴运动无耦合，优异的结构可承载1.5kg的负载，空载谐振频
2021
03-08

压电陶瓷动态特性
1.谐振频率压电陶瓷是振荡的机械系统，特征可由谐振频率fres来表述。谐振频率是由陶瓷的刚度和质量分布（有效的运动质量）决定的。我公司陶瓷（非单层）的谐振频率可达100kHz。压电陶瓷的谐振频率反映的是陶瓷的响应时间，不能作为陶瓷的使用频率。谐振频率通常是在两端不固定且在很小的电压驱动信号下测得的，谐振频率可以通过下面公式计算得出：（1.1）meff：压电陶瓷的有效质量CT：压电陶瓷的刚度加载一个质量为M负载到陶瓷，此系统的谐振频率可以用下式表示：（1.2）这就是为什么加载之后的谐振频率与陶瓷本

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