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主動彌補串擾測量誤差,保證納米定位系統有效避免多軸運動串擾

研生PIEZOXYZ所研發的集成納米級電容位移傳感器的壓電陶瓷柔性鉸鏈位移臺,通過非接觸式多軸直接測量,實時檢測運動對另一個軸的串擾,主動彌補串擾測量誤差,保證納米定位系統有效避免多軸運動串擾,并且較高的傳感器帶寬可提供絕佳的動態性能。研生的低噪聲集成線性化納米定位系統在測量直線度和平面度方面技術優勢顯著。

 

內置電容式精密位移傳感器,實現亞納米分辨率

壓電納米定位臺內置電容式精密位移傳感器進行全閉環的位置反饋,電容式傳感器以亞納米分辨率進行測量,且無接觸。它們可確保優異的運動線性、長期穩定性和千赫茲范圍的帶寬,確保納米定位臺具有極佳的運動控制精度,定位精度、分辨率和穩定性可以達到納米量級,定位穩定時間僅為毫秒量級。

  

采用無磁材質設計制造,不受磁場的影響

壓電納米位移臺為無磁材質,使用過程中不產生磁場同時也不受磁場的影響。

 

內置高性能壓電陶瓷促動器帶來超長使用壽命

壓電陶瓷促動器由環氧脂質涂層包裹,具有優異的防潮特性,避免漏電流增大造成故障。壓電陶瓷促動器比傳統式壓電促動器的使用壽命更長,性能更穩定,可實現無故障運行1000億個循環。

 

可提供適用于復雜真空應用版本

壓電陶瓷納米定位系統中使用的所有部件均非常適合于在真空環境中使用。操作無需潤滑劑或潤滑脂。壓電陶瓷納米定位系統可實現極低的排氣率。

 

并聯式結構設計實現大承載、高精度、高動態的多自由度并聯運動

壓電平臺采用獨特的并聯式結構設計,結構緊湊。所有壓電促動器直接作用于同一個運動平臺,即所有軸都被設計成具有相同的動態特性,從而顯著減小移動質量,使所有軸具有最小的質量慣性和相同的動態性設計,使整體運動面具有更輕的質量和更低的慣量,可實現快速、高動態和高精密的多軸運動且每軸具有相同的動態性。相較于串聯式壓電掃描臺,并聯式壓電掃描臺具有更高的負載、更高的動態性和更優的運動精度。

 

具有電容位移傳感器的高性能閉環多軸納米定位系統平臺,結合直接測量和并聯運動

研生PIEZOXYZ所研發的具有電容位移傳感器的高性能閉環多軸納米定位系統平臺,結合直接測量和并聯運動。在多軸壓電陶瓷納米定位系統中使用時,允許同時測量所有自由度,并積極彌補運動導向錯誤(主動軌跡控制概念),實時校準多軸運動誤差,有效避免串聯或疊層結構的定位系統所帶來的誤差疊加。電容傳感器是給出最佳定位分辨率結果的最精準的測量系統。

 

無摩擦零間隙的柔性鉸鏈導向系統帶來高精度的運動導向

壓電納米位移臺內部使用無摩擦及空回的高精度柔性鉸鏈并聯導向系統,采用有限元仿真分析優化柔性鉸鏈結構,柔性導向系統具有超高的導向精度,可提供超高平面度的納米掃描,柔性鉸鏈導向具有高剛性、高負載、無摩擦、無磨損、無需潤滑、免維護等特點。它們的剛性可實現高負載能力,且它們對沖擊和振動不敏感。真空兼容,可在很廣的溫度范圍內工作。

  

直接位置測量帶來超高的運動控制精度

位移變化可直接在納米運動平臺上測量,完全不受驅動或導向元件的影響。這樣可以實現最佳的重復定位精度、優異的穩定性和剛性、快速響應控制。

                                                                                     

◆ 并聯運動實現更快的響應時間和更高的多軸精度;

◆ 無摩擦柔性鉸鏈并聯導向可實現極高的運動精度;

◆ 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位置反饋,開/閉環可供選擇。

 

● 掃描顯微鏡

● 超分辨率顯微鏡

● 生物技術

● 掩模/晶圓定位

● 樣本定位

● 干涉測量

● 計量

                                                                                                    

                                                 

型號

P651C

P652C

P654C

單位

公差

促動器運動和定位

 

 

 

 

 

促動器軸數

3

3

3

-

-

傳感器類型

電容式,直接測量

電容式,直接測量

電容式,直接測量

-

-

開環行程[-20V~+150V]

120

250

500

μm

±20%

閉環行程[0V~+120V]

100

200

400

μm

±20%

開環分辨率

0.6

1.3

2.5

nm

typ.

閉環分辨率[16bit DAC]

1.6

3.1

6.2

nm

typ.

閉環線性度

0.03

0.03

0.03

%F.S.

typ.

重復定位精度

±2

±3

±5

nm

typ.

納米臺運動行程

 

 

 

 

 

主動軸

X,Y,θz

X,Y,θz

X,Y,θz

-

-

開環直線行程[-20V~+150V]

120x120

250x250

500x500

μm

±20%

閉環直線行程[0V~+120V]

100x100

200x200

400x400

μm

±20%

開環旋轉行程[-20V~+150V]

2.2

4.5

9

mrad

±20%

閉環旋轉行程[0V~+120V]

1.8

3.6

7.2

mrad

±20%

機械特性

 

 

 

 

 

運動方向剛度@X,Y

1.2/1.2

1.0/1.0

0.4/0.4

N/μm

±20%

空載諧振頻率@X,Y

250/250

220/220

120/120

Hz

±20%

空載諧振頻率@θZ

280

250

150

Hz

±20%

運動方向推/拉力

50/25

50/25

50/25

N

Max.

承載能力

50

50

50

N

Max.

其他

 

 

 

 

 

工作溫度

-20~80

-20~80

-20~80

-

材質

鋁,鋼

鋁,鋼

鋁,鋼

-

-

外形尺寸

150x150x30

150x150x30

150x150x30

mm

-

通光孔徑

75x75

75x75

75x75

mm

-

重量

1.5

1.6

1.7

Kg

±5%

線纜長度

1.5

1.5

1.5

m

±10mm

連接器類型

LEMO│SMB

LEMO│SMB

LEMO│SMB

-

-

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,系統分辨率僅受放大器噪聲和測量技術的限制。開環分辨率為受系統放大器噪聲限制所能達到的典型值。極低的系統定位噪聲可獲得滿行程十萬分之一以上的閉環分辨率。

? 各運動軸的行程范圍相互制約,此表中的數據為單軸可實現的最大行程。

配套控制器

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