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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 偏轉軸正交的反射鏡長度 [mm] |
H 反射鏡厚度 [mm] |
T 支點到反射鏡表面的距離 (參見各型號 >> 產品技術參數(shù)) [mm] |
R 反射鏡半徑 [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] |
m 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 |
2 |
1 |
KHz |
±20% |
諧振頻率@θx,θy [加載Ф25x8mm玻璃鏡片] |
1.6 |
1.5 |
1 |
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 |
鋼 |
鋼 |
鋼 |
- |
- |
偏轉面材質[可定制Invar] |
鋼 |
鋼 |
鋼 |
- |
- |
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。
壓電•納米•定位•運動•控制•系統(tǒng)解決方案
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