XYZ三维运动、电容闭环、无磁压电纳米定位台与控制器！

时间：2023-4-6 阅读：1280

本次介绍一款XYZ三维运动、电容传感器闭环的压电纳米定位台及相应控制器，该电容运动台的型号为P12.XYZ100C，控制器型号为E00.D11AL。

P12.XYZ100C压电纳米定位台

P12.XYZ100C压电纳米定位台的三维运动是采用串联形式，在设计过程中，将体积尽可能的缩小，它的体积仅80×80×45mm^3。中心具有φ40mm圆形通孔，适用于光的透射或结构的集成、放置。

电容式传感器闭环

P12.XYZ100C压电纳米定位台采用电容式传感器进行闭环控制，内部具有3个电容传感器，分别对X、Y、Z三轴进行位移的实时测量及反馈。

电容式传感器是一种非接触式测量，电容测头与被测面间的距离变化，即压电纳米定位台产生运动，改变与电容测头间的距离，引起电容传感器输出的电压值发生变化，电压值与纳米定位台的位移相对应。

非接触式测量使得传感器与运动面间无接触，不会对位移台的运动产生额外影响，可保证非常好的精度及长期的稳定性，且响应速度非常快。

无磁

P12.XYZ100C压电纳米定位台的另一个重要的特性是无磁，它采用无磁材料、无磁加工工艺，保证产品本身不会为所应用的系统环境带来额外的磁场，非常适用于要求无磁环境的应用。

产品实测曲线

1）阶跃上升曲线

经过实测，P12.XYZ100C压电纳米定位台的阶跃上升时间约为100ms以内。

2）位移电压曲线

P12.XYZ100C压电纳米定位台的电压与位移曲线如下图所示。在闭环情况下，驱动控制电压与其产生的位移成线性关系。在130V的驱动电压下，位移可达90μm。

3）重复定位精度曲线

在不同的百分比行程下，重复定位精度会有区别，这与使用的压电陶瓷的特性、柔性铰链结构等都有关系。经实测，P12.XYZ100C压电纳米定位台的重复定位精度在整个位移范围内，可保持优于0.027%，在10%的行程下，重复定位精度可优于0.014%F.S.。

应用

P12.XYZ100C压电纳米定位台的高分辨率、高精度以及无磁材料的选用，使其非常适用于超分辨率显微镜、筛选、共聚焦显微镜、生物技术等。

技术参数

P12.XYZ100C压电纳米定位台的基本参数如下。

型号	P12.XYZ100C
运动自由度	X、Y、Z
传感器类型	CAP电容式
行程范围(0~120V)	90μm/轴
分辨率	7nm
重复定位精度	优于0.027%F.S.
俯仰/偏航/滚动	≦35μrad
带载阶跃时间	100ms
空载谐振频率	X:170Hz，Y:245Hz，Z:170Hz
带载500g谐振频率	X:69Hz，Y:93Hz，Z:85Hz
静电容量	3.6μF
承载能力	500g

注：以上参数是采用E00.D11AL压电控制器进行测得。

E00.D11AL压电控制器

P12.XYZ100C压电纳米定位台是采用E00.D11AL压电控制器进行驱动控制。

E00.D11AL压电控制器是一台三通道输出、电容闭环的压电控制器，它可通过模拟信号或数字信号进行控制。它具有液晶键盘控制模块，也可通过RS-232、RS-422、USB等接口与上位机通信，进行软件控制。

面板介绍

技术参数

E00.D11AL压电控制器的基本技术参数如下，它是针对电容式闭环的压电纳米定位台而设计，不仅可驱动P12.XYZ100C压电纳米定位台，还可与其他电容闭环压电纳米定位台兼容。

型号	E00.D11AL
通道数	3
模块输入范围	0~10V（可选0~5V等）
输出电压范围	-20~150V（可选120V等）
峰值电流	1A
平均电流	291mA
放大器带宽	10kHz
纹波	10mVpp（加载2.2μF）
PZT连接器	ERA.00.250.CTL
控制输入连接器	BNC
传感
传感器类型	CAP
伺服特性	模拟P-I+陷波滤波
传感输入接口	G10S0C-FT1LJG0-000L
传感输出连接器	ERA.0S.303.CLL
传感器输出电压	0~10V
主控
通信接口	RS-232/422、USB
D/A转换器	16Bit
A/D转换器	16Bit
其他
工作温度范围	10~50°C
电流限制	短路保护
尺寸	长536×高175×深375mm
重量	约12kg
供电电压	AC220V，50Hz

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