高精度纳米位移电磁控制平台

时间:2024年01月20日 来源:

压电纳米定位台具有移动面,是通过带有柔性铰链的机械结构将压电陶瓷产生的位移及出力等进行输出,分直驱与放大两种结构。以压电陶瓷作为驱动源,结合柔性铰链机构实现X轴、Z轴、XY轴、XZ轴、XYZ轴精密运动的压电平台,驱动形式包含压电陶瓷直驱机构式、放大机构式。具有体积小、无摩擦、响应速度快等特点,配置高精度传感器,可实现纳米级分辨率及定位精度且具有较高的可靠性,在精密定位领域中发挥着主要作用。近年来,由于光通信技术飞速发展,光纤连接器作为光通信比较基本的光源器件,所以对其质量及可靠性有了更严格的要求。为了提高光纤连接及光信号传输的效率,因此光纤端面的检测至关重要。为得到光纤端面的三维参数,通常根据光学干涉来进行测量。其中由压电陶瓷控制器控制的压电纳米定位台用于移动3D干涉仪系统中的干涉物镜或光纤连接器以产生位相移动,分5步位相移动,每移动一步后由CCD摄像头读取干涉条纹。 中空式压电纳米定位台在其台面的中心区域具有通孔。高精度纳米位移电磁控制平台

压电纳米位移平台同压电微扫平台一样,采用压电陶瓷叠堆直推技术,压电陶瓷叠堆执行器虽然可以有体积紧凑、重量轻集成度高的特点,但是输出位移小。采用位移放大机构实现压电陶瓷叠堆执行器输出位移的放大。压电纳米定位台的工作原理纳米位移台主要采用超精密运动控制技术超精密技术是由光、机、电、控制软件等多领域技术集成的运动控制技术。内部由一个或多个压电陶瓷作为驱动,其产生单轴或者多轴的运动;通过柔性铰链技术将压电陶瓷产生的运动传递和放大;经超精密电容传感器将运动信息传递给控制系统,再由控制系统对该运动进行修正、补偿和控制;在对运动系统进行闭环控制时,可实现纳米、亚纳米级别的运动分辨率和运动控制精度。 压电陶瓷和纳米工程压电纳米定位台凭借高稳定性、高分辨率等优良特性。

在传统的磁性硬盘中,读取头需要不断地寻道和定位,通过压电纳米定位台的精细调整可以实现读取头的精确定位和快速寻道,提高数据读取的速度和效率,并且大幅度减少数据读取的误差。压电纳米定位台实现更快的数据读取速度:压电纳米定位台可以实现对光学读写头的微小调节,以达到更高的读写精度。同时,通过压电陶瓷的电场作用,可以快速准确地控制纳米机械部件的位移,从而实现更快的数据读取速度。研究表明,使用压电纳米定位台可以实现高达10TB/squareinch的数据存储密度,这是传统光学存储技术所不能比拟的。下方为芯明天封装压电促动器,它可以产生直线运动,响应速度达毫秒级。

材料的可加工性是纳米精度机构设计的另一个限制。首先,所选材料必须可加工成所需的几何形状。例如,我们的大多数挠性运动台都是通过电火花加工来切割的。玻璃陶瓷尽管它们具有许多良好的性能但显然不能用这种加工方式。另一方面,加工成本在产品价格中占主导地位,因为纳米精度机构中的大部分组件尺寸都比较小,因此材料成本的影响并不显着。材料的机械加工性取决于材料的强度、硬度、韧性和导热性等特性。

铝合金是工程结构中常用的材料之一。精密仪器主要利用其导热性好、易于制造(加工成本低)和质量轻的特性。由于其高热膨胀系数,必须小心使用。通常选择这种材料进行热匹配。 压电纳米定位台可集成于各类高精密装备,为其提供纳米级运动控制、光路控制等。

压电纳米位移平台是非中孔式位移台,有一定的承重负载能力,是一款面向半导体制造、光纤制造、激光直写等应用方向的产品,采用闭环负反馈控制,具有结构紧凑、体积小、运动范围大、成本低等特点。主要用于带动负载进行纳米级精度的位移,以实现超精密定位加工的用途。压电纳米位移平台由叠堆型压电陶瓷执行器提供驱动力,经过位移放大机构,柔性机构推动移动端面进行1X1、2X2或3X3高精度位移,由于叠堆型压电陶瓷执行器响应速度快,体积小,出力大刚度高,可以根据控制信号实现毫秒级快速定位响应。 在极端环境下研究纳米尺度下的物理学与材料学已成为学术研究的热点。压电陶瓷和纳米应用领域

压电纳米定位台广泛应用于半导体设备、显微成像、纳米技术、激光与光学、生物医学、航天航空等领域。高精度纳米位移电磁控制平台

压电位移台在光纤端面检测方面的应用:近年来,由于光通信技术飞速发展,光纤连接器作为光通信基本的光源器件,所以对其质量及可靠性有了更严格的要求。为了提高光纤连接及光信号传输的效率,因此光纤端面的检测至关重要。为得到光纤端面的三维参数,通常根据光学干涉来进行测量。其中由压电陶瓷控制器控制的压电纳米定位台用于移动3D干涉仪系统中的干涉物镜或光纤连接器以产生位相移动,分5步位相移动,每移动一步后由CCD摄像头读取干涉条纹。 高精度纳米位移电磁控制平台

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