粘滑驅動(Stick-Slip)技術

工作原理

SmarAct粘滑驅動壓電位移臺配備了特定的驅動器,將宏觀行程與納米分辨率和每秒幾毫米的高速結合在一起。粘滑壓電驅動的工作原理如下所述。

壓電驅動器通過永久固定在驅動器上的摩擦元件與導軌的滑塊連接。壓電驅動器本身固定在平臺的固定基座上。
壓電驅動器的長度與外加電壓成正比。由于施加在壓電陶瓷上的電壓有控制的上升或降低,壓電陶瓷會放大或收縮,滑塊會跟隨摩擦元件的運動。這個階段稱為粘固階段(stick-phase)。
施加電壓的急劇降低或增加將在很短的時間內導致壓電陶瓷的縮短或延長,從而導致摩擦元件的快速移動。
結果,摩擦元件正在改變其位置,而滑塊不跟隨。這個階段叫做滑移階段(slip-phase)。通過重復這個步驟,可以實現滑塊的宏觀移動。此模式稱為步進模式(Step?mode)。
在粘固階段(Stick-Phase),可以通過緩慢增大或縮短壓電驅動器來在亞納米分辨率上移動滑塊。

配置選件

壓電位移臺具有各種配置選項,如每個產品頁面上的規格參數表所示。

在這里,您可以找到有關每個選件功能和優點的更深入的說明。

位置傳感器(Position sensors)

Sensor Type S SC L I
工作原理 光學 光學 光學 電感
分辨率[nm] 1 1 4 300
參考位 單一參考位標記 多參考位標記 終點或多參考位標記 終點
適配控制器 MCS2,SDC2,CU MCS2 MCS2,SDC2,CU EMS,CU
真空度適配 低至1 E-11 mbar 低至1 E-11 mbar 只適用大氣壓力
低至1?E-6 mbar

 

低溫(Cryogenic)

針對需要非常低的溫度(mK范圍)的應用,我們的SLC和SR系列位移臺的低溫版本是使用的。詳細信息請參考 Environment Specific Stages頁面的低溫部分內容。

真空(Vacuum)

位移臺的標準配置為在大氣壓環境下工作。對于高真空(HV,1E-6 mbar)和超高真空(UHV,1E-11 mbar)應用,可以提供專用的配置。由于SmarAct是一家完整解決方案提供商,我們提供單維或多維系統,包括真空和超高真空兼容的電纜或穿倉器件。詳細內容請查看 Environment Specific Stages 頁面中關于超高真空的內容部分。

非磁性材料(Non-Magnetic Materials)

多款位移臺都有非磁性版本的配置。在大多數情況下,它們的外形尺寸保持不變。詳細內容請查看 Environment Specific Stages 頁面中關于非磁性壓電位移臺的內容部分。

閉鎖力(Higher Blocking Force)

閉鎖力是在粘滑階段在不打滑的情況下所能承受的最大外力。對于某些應用,當所需要的閉鎖力高于產品參數表中的規格時,可以在不改變其外形尺寸的情況下,增加1.5N的閉鎖力。

恒力彈簧(Constant Force Spring)

當應用需要位移臺提升垂直方向安裝的恒定負載時,可以集成恒力彈簧裝置來補償有效負載的重量。

U型底座(U-Shaped Base)

SLC系列的位移臺也擁有U型底座的型號,而不是矩形標準底座。這種特殊的形狀大大提高了位移臺的機械強度。由于U型底座的尺寸不同,位移臺本身的寬度將增加6毫米,不過安裝孔的形式和標準型號一致。

SLC系列位移臺-標準底座 SLC系列位移臺-U型底座