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压电偏摆台 ║P342S

产品参数
运动轴 θx,θy
行程 3mrad
结构类型 机构直驱式差分结构

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压电偏摆台 ║P342S是采用压电陶瓷驱动的二维纳米级精密光束压电偏转镜,压电偏摆镜内部使用无回差柔性铰链并联导向结构,采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构,紧凑的差分并联结构柔性导向系统具有超高的导向精度,且具有高刚性、高负载、无磨损、免维护等特点,压电偏摆台压电偏摆镜内置精密位移传感器进行全闭环的位置反馈,确保了压电偏摆台具有极佳的运动控制精度,定位精度、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。紧凑型设计,可更好的集成于光学系统中。可根据用户需求定制固定及出线方式。


内置高性能压电陶瓷促动器具有超长使用寿命
压电陶瓷促动器由环氧脂质涂层包裹,具有优异的防潮特性,避免漏电流增大造成故障,可实现无故障运行1000亿个循环。


零间隙无摩擦柔性铰链导向带来高导向精度

柔性铰链导向无需维护、无摩擦、无磨损,无需润滑。它们的刚性可实现高负载能力,且它们对冲击和振动不敏感。


并联运动实现高动态多轴操作
在并联多轴运动定位系统中,所有促动器作用于同一个运动平台。所有轴具有最小的质量惯性和相同的动态性设计,可实现快速、高动态和高精密的运动。

                                                                                                    

◆ 高动态,用于直径长达75 毫米(3英寸)的反射镜;根据要求直径可达100 毫米(4英寸)

● 图像处理/稳定

◆ 可提供更小外形尺寸版本

● 光学捕获

◆ 紧凑的差分并联运动实现更高精度和动态;

● 激光扫描/光束偏转

◆ 无摩擦柔性铰链导向可实现极高的运动精度;

● 激光调谐

◆ 高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命;

● 光学过滤器/开关

◆ 优异的温度稳定性;

● 光学

◆ 内置精密位移传感器进行全闭环位置反馈,开/闭环可供选择,闭环版本可实现更佳的线性度。

● 激光束稳定

多轴偏摆系统运动学

研生公司的压电偏摆系统基于所有运动轴在单一移动平台并联运动。该系统可实现比两个单轴串联系统具有更高的线性度,且这种并联结构外形尺寸更加紧凑。压电偏摆镜和压电偏摆平台适用于高动态操作,例如追踪、扫描、图像稳定、消除漂移和振动;同时也适用于光学系统和标本的静态定位。研生的压电偏摆系列产品可使光束偏转至90mrad(甚至更大偏转角)、几微秒的极短响应时间和可达纳弧度范围的分辨率。研生提供多种大范围偏转角的紧凑型激光束偏转控制系统。


差动压电陶瓷驱动的偏摆系统(四脚支架)

         

具有差动压电驱动的倾斜系统的原理

平台由一对彼此呈90°角的压电陶瓷致动器控制。四个致动器根据偏摆方向两两单独控制。

由于偏摆轴θX和θY成正交设置,因此无需坐标系变换。这种差分式结构的设计优点为在较大温度变化范围内保持完美的位置/角度稳定性。每个运动轴配置两个传感器,确保偏摆位置的稳定性,并提供了更好的线性度和分辨率。


压电偏摆镜动力学

压电偏摆系统的最大工作频率取决于它的机械谐振频率。

为了估计系统的有效谐振频率,需计算出反射镜的转动惯量。


圆形反射镜的转动惯量计算公式如下:


矩形反射镜的转动惯量计算公式如下:


m 反射镜重量 [g]

IM 反射镜的转动惯量 [g × mm²]

L 偏转轴正交的反射长度 [mm]

反射镜厚度 [mm]

到反射镜表面的距离 (参见各型号 >> 产品技术参数[mm]

反射镜 [mm]


带载反射镜的偏摆系统的谐振频率

根据已知的空载偏摆系统的谐振频率及转动惯量(参见 >> 产品技术参数)和计算得出的反射镜转动惯量,可通过如下公式计算得出整个偏摆系统的谐振频率。

 

带载反射镜的偏摆系统的谐振频率计算公式如下:

f' 带载反射镜的偏摆系统的振谐频率 [Hz]

f0 空载偏摆系统的振谐频率 [Hz]

I0 空载偏摆系统的转动惯量 (参见 >> 产品技术参数) [g × mm²]

IM 反射镜转动惯量 [g × mm²]

反射镜重量 [g]

型号

P341S

P342S

P344S

P34*

单位

公差

主动轴

θx,θy

θx,θy

θx,θy

θx,θy

-

-

运动和定位







传感器类型

SGS

SGS

SGS

-

-

-

最大偏转角度[-20V~+150V]

1.5x1.5

3x3

6x6

同S版

mrad

±20%

标称偏转角度[0V~+120V]

1。2x1。2

2.5x2.5

5x5

同S版

mrad

±20%

分辨率

0.02

0。1

0。2

同S版

µrad

typ。

闭环线性度

0.1

0。2

0.3

-

%F.S.

typ.

重复定位精度

0.02

0。02

0.02

-

%F.S.

typ。

机械特性







空载谐振频率@θX,θY

2

1。4

0.9

同S版

KHz

±20%

谐振频率@θX,θY                      [加载Ф50x15mm玻璃镜片]

1.2

0.9

0.6

同S版

KHz

±20%

谐振频率@θX,θY                      [加载Ф75x22mm玻璃镜片]

0.6

0.4

0.2

同S版

KHz

±20%

支点到台面的距离

8

8

8

同S版

mm

±0.5mm

平台转动惯量

18000

18000

18000

同S版

g • mm²

±20%

其他







工作温度

-20~80

-20~80

-20~80

同S版

-

材质

同S版

-

-

偏转面材质[可定制钢/ Invar]

同S版

-

-

外形尺寸

Ф59x38

Ф59x56

Ф59x92

同S版

mm

-

重量

0.25

0。4

0.8

同S版

Kg

±5%

线缆长度

1.5

1.5

1.5

同S版

m

±10mm

连接器类型

LEMO│D-Sub9

LEMO│D-Sub9

LEMO│D-Sub9

同S版

-

-

注:最大驱动电压为-20V...+150V;长期使用建议驱动电压为0V...+120V。

专业知识与技术

  • 超高精度全并联式柔性铰链导向系统

    北京赛车pk10投注突出优势:独特的超高精度全并联式柔性铰链导向系统。研生科技设计开发的并联式柔性铰链导向结构技术已成功转化为系列化产品,并广泛应用于各相关应用领域……

    10-10
  • 柔性铰链导向放大结构

    北京赛车pk10投注在纳米定位技术中,柔性铰链导向系统可实现高达几毫米的定位任务。柔性铰链的运动基于固体的弹性变形。这避免了静态、滚动或滑动摩擦,其优点是高刚性、高承载和耐磨性。柔性铰链无需维护,可使用非磁性材料制造,不需要润滑剂或消耗品,因此可在真空环境下工作。压电陶瓷促动器的行程也可通过集成杠杆机构增加。促动器被机械地集成在柔性铰链结构内,行程可扩展至2 mm。由于简单的杠杆结构会使系统失去了相当数量的指导精度和刚度,所以需要设计更复杂的柔性铰链导向结构。柔性铰链可实现超高路径精度的运动。为了补偿高速或横向偏移,研生公司开发出了多种特殊的复合式多连杆柔性导向结构。这些导向系统应用于各类纳米级精密定位系统中,可实现在亚纳米或微弧度范围内的运动精度。

    03-06
  • 压电陶瓷促动器(二)

    压电陶瓷堆叠型促动器的位移通常可达几十微米,最大可达几百微米。柔性铰链导向结构可通过设计,使其作用原理如同一根机械杠杆,对压电陶瓷促动器的位移进行机械放大,必要时将促动器引导至一个不同的方向上。杠杆放大系统的设计十分严苛:一方面,其应防止侧向偏移,另一方面,其应始终沿直线进行导向,杠杆通常是通过一个枢轴点进行引导。此外,行程的增大将导致刚度减小。柔性铰链导向可通过设计,使其进一步集成无需额外导向。柔性铰链结构是用作导向和杠杆系统,在具有更高集成度的压电陶瓷系统中作用也是如此。

    02-28
  • 并联运动压电陶瓷定位系统

    在多轴并联系统中,所有促动器直接作用于单一运动平台。这意味着可以为所有轴设计相同的动态特性,从而大幅降低移动质量。优势:并联运动系统可比串行堆叠或嵌套系统设计得更紧凑。单个轴的误差和质量不会累积。由于最小化质量惯性,并联运动系统可提供多达6个水平的自由度和所有轴的高动态。多轴并联运动允许使用直接平行计量,测量所有有关固定参考的移动平台的自由度。例如,由于力的作用而意外的串扰进入不同轴,因此可检测并实时纠正。这种积极的实时校准即使在动态运行时,也可实现纳米范围内的运动精度。

    02-20
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Piezo•Nano•Positioning

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