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壓電偏轉鏡 ║P334S是采用壓電陶瓷驅動的二維柔性鉸鏈壓電偏擺鏡,壓電偏轉鏡內部使用無回差柔性鉸鏈并聯(lián)導向結構,采用有限元仿真分析優(yōu)化柔性鉸鏈結構,緊湊的差分并聯(lián)結構柔性導向系統(tǒng)具有超高的導向精度,且具有高剛性、高負載、無磨損、免維護等特點,壓電偏擺鏡內置精密位移傳感器進行全閉環(huán)的位置反饋,確保了壓電偏擺鏡具有極佳的運動控制精度,定位精度、分辨率和穩(wěn)定性可以達到納米量級,定位穩(wěn)定時間僅為毫秒量級。緊湊型設計,可更好的集成于光學系統(tǒng)中??筛鶕?jù)用戶需求定制固定及出線方式。

 

內置高性能壓電陶瓷促動器具有超長使用壽命
壓電陶瓷促動器由環(huán)氧脂質涂層包裹,具有優(yōu)異的防潮特性,避免漏電流增大造成故障,可實現(xiàn)更久的使用壽命。


零間隙無摩擦柔性鉸鏈導向帶來高導向精度
柔性鉸鏈導向無需維護、無摩擦、無磨損,無需潤滑。它們的剛性可實現(xiàn)高負載能力,且它們對沖擊和振動不敏感。

 

并聯(lián)運動實現(xiàn)高動態(tài)多軸操作
在并聯(lián)多軸運動定位系統(tǒng)中,所有促動器作用于同一個運動平臺。所有軸具有最小的質量慣性和相同的動態(tài)性設計,可實現(xiàn)快速、高動態(tài)和高精密的運動。

                                                                                     

◆ 緊湊的3腳并聯(lián)運動實現(xiàn)更高精度和動態(tài);

◆ 無摩擦柔性鉸鏈導向可實現(xiàn)極高的運動精度;

◆ 高性能壓電陶瓷促動器帶來超長使用壽命;

◆ 內置精密位移傳感器進行全閉環(huán)位置反饋,開/閉環(huán)可供選擇。

● 圖像處理/穩(wěn)定

● 光學捕獲

● 激光掃描/光束偏轉

● 激光調諧

● 光學過濾器/開關

● 光學

● 激光束穩(wěn)定

 

                                                                            

多軸偏擺系統(tǒng)運動學

研生公司的壓電偏擺系統(tǒng)基于所有運動軸在單一移動平臺并聯(lián)運動。該系統(tǒng)可實現(xiàn)比兩個單軸串聯(lián)系統(tǒng)具有更高的線性度,且這種并聯(lián)結構外形尺寸更加緊湊。壓電偏擺鏡和壓電偏擺平臺適用于高動態(tài)操作,例如追蹤、掃描、圖像穩(wěn)定、消除漂移和振動;同時也適用于光學系統(tǒng)和標本的靜態(tài)定位。研生的壓電偏擺系列產品可使光束偏轉至90mrad(甚至更大偏轉角)、幾微秒的極短響應時間和可達納弧度范圍的分辨率。研生提供多種大范圍偏轉角的緊湊型激光束偏轉控制系統(tǒng)。

 

差動壓電陶瓷驅動的偏擺系統(tǒng)(四腳支架)

         

具有差動壓電驅動的傾斜系統(tǒng)的原理

平臺由一對彼此呈90°角的壓電陶瓷致動器控制。四個致動器根據(jù)偏擺方向兩兩單獨控制。

由于偏擺軸θX和θY成正交設置,因此無需坐標系變換。這種差分式結構的設計優(yōu)點為在較大溫度變化范圍內保持完美的位置/角度穩(wěn)定性。每個運動軸配置兩個傳感器,確保偏擺位置的穩(wěn)定性,并提供了更好的線性度和分辨率。

 

壓電偏擺鏡動力學

壓電偏擺系統(tǒng)的最大工作頻率取決于它的機械諧振頻率。

為了估計系統(tǒng)的有效諧振頻率,需計算出反射鏡的轉動慣量。

  

圓形反射鏡的轉動慣量計算公式如下:

 

矩形反射鏡的轉動慣量計算公式如下:

m 反射鏡重量 [g]

IM 反射鏡的轉動慣量 [g × mm²]

L 偏轉軸正交的反射長度 [mm]

反射鏡厚度 [mm]

到反射鏡表面的距離 (參見各型號 >> 產品技術參數(shù)[mm]

反射鏡 [mm]

 

帶載反射鏡的偏擺系統(tǒng)的諧振頻率

根據(jù)已知的空載偏擺系統(tǒng)的諧振頻率及轉動慣量(參見 >> 產品技術參數(shù))和計算得出的反射鏡轉動慣量,可通過如下公式計算得出整個偏擺系統(tǒng)的諧振頻率。

 

帶載反射鏡的偏擺系統(tǒng)的諧振頻率計算公式如下:

f' 帶載反射鏡的偏擺系統(tǒng)的振諧頻率 [Hz]

f0 空載偏擺系統(tǒng)的振諧頻率 [Hz]

I0 空載偏擺系統(tǒng)的轉動慣量 (參見 >> 產品技術參數(shù)) [g × mm²]

IM 反射鏡轉動慣量 [g × mm²]

反射鏡重量 [g]

型號

P331S

P332S

P334S

單位

公差

主動軸

θx,θy

θx,θy

θx,θy

-

-

運動和定位

 

 

 

 

 

傳感器類型

SGS

SGS

SGS

-

-

開環(huán)偏轉行程[-20V~+150V]

3.5x3.5

6.8x6.8

13.5x13.5

mrad

±20%

閉環(huán)偏轉行程[0V~+120V]

2.5x2.5

5x5

10x10

mrad

±20%

開環(huán)分辨率

0.02

0.1

0.2

µrad

typ.

閉環(huán)分辨率

0.05

0.25

0.5

µrad

typ.

閉環(huán)線性度

0.1

0.15

0.2

%F.S.

typ.

重復定位精度

0.8

1.5

3

µrad

typ.

機械特性

 

 

 

 

 

空載諧振頻率@θx,θy

2.4

KHz

±20%

諧振頻率@θx,θy

[加載Ф25x8mm玻璃鏡片]

1.6

1.5

KHz

±20%

支點到臺面的距離

7

7

7

mm

±0.5mm

平臺轉動慣量

1530

1530

1530

g•mm²

±20%

其他

 

 

 

 

 

工作溫度

-20~80

-20~80

-20~80

-

材質

-

-

偏轉面材質[可定制Invar]

-

-

外形尺寸

Ф25x38

Ф25x56

Ф25x92

mm

-

重量

0.2

0.38

0.7

Kg

±5%

線纜長度

1.5

1.5

1.5

m

±10mm

連接器類型

LEMO

LEMO

LEMO

-

-

注:最大驅動電壓為-20V...+150V;對于高可靠的長期使用,建議驅動電壓為0V...+120V。

? 基于無摩擦高精度柔性鉸鏈運動導向的壓電陶瓷納米定位系統(tǒng),系統(tǒng)分辨率僅受放大器噪聲和測量技術的限制。開環(huán)分辨率為受系統(tǒng)放大器噪聲限制所能達到的典型值。極低的系統(tǒng)定位噪聲可獲得滿行程十萬分之一以上的閉環(huán)分辨率。

 

配套控制器

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