微調(diào)納米定位裝置

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-28

壓電納米定位臺(tái)的特點(diǎn):壓電納米定位臺(tái)內(nèi)部采用無(wú)摩擦柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu),一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)構(gòu)放大式驅(qū)動(dòng)原理,內(nèi)置高性能壓電陶瓷,可實(shí)現(xiàn)高精度位移,定位精度可達(dá)納米級(jí)。具有超高的導(dǎo)向精度,有高剛性、高負(fù)載、無(wú)摩擦等特點(diǎn)。壓電納米位移臺(tái)典型應(yīng)用:壓電納米位移臺(tái)在基礎(chǔ)科研市場(chǎng),半導(dǎo)體市場(chǎng),先進(jìn)制造業(yè),生物醫(yī)藥行業(yè),光學(xué)、通信等行業(yè)都能夠被廣泛應(yīng)用。尤其隨著國(guó)家政策對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的大力扶持,在半導(dǎo)體精密加工,芯片制造,5G通訊等具體應(yīng)用場(chǎng)景,壓電納米位移臺(tái)的市場(chǎng)需求得到進(jìn)一步擴(kuò)充,市場(chǎng)前景更廣闊。 納米位移臺(tái)在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用是診斷掃描儀。微調(diào)納米定位裝置

壓電納米位移平臺(tái)同壓電微掃平臺(tái)一樣,采用壓電陶瓷疊堆直推技術(shù),壓電陶瓷疊堆執(zhí)行器雖然可以有體積緊湊、重量輕集成度高的特點(diǎn),但是輸出位移小。采用位移放大機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)壓電陶瓷疊堆執(zhí)行器輸出位移的放大。壓電納米定位臺(tái)的工作原理納米位移臺(tái)主要采用超精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)超精密技術(shù)是由光、機(jī)、電、控制軟件等多領(lǐng)域技術(shù)集成的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。內(nèi)部由一個(gè)或多個(gè)壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng),其產(chǎn)生單軸或者多軸的運(yùn)動(dòng);通過(guò)柔性鉸鏈技術(shù)將壓電陶瓷產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)傳遞和放大;經(jīng)超精密電容傳感器將運(yùn)動(dòng)信息傳遞給控制系統(tǒng),再由控制系統(tǒng)對(duì)該運(yùn)動(dòng)進(jìn)行修正、補(bǔ)償和控制;在對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制時(shí),可實(shí)現(xiàn)納米、亞納米級(jí)別的運(yùn)動(dòng)分辨率和運(yùn)動(dòng)控制精度。 壓電陶瓷微位移控制技術(shù)應(yīng)用納米定位平臺(tái)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有哪些?

壓電納米位移臺(tái)的結(jié)構(gòu)壓電納米定位臺(tái)具有移動(dòng)面,是通過(guò)帶有柔性鉸鏈的機(jī)械結(jié)構(gòu)將壓電陶瓷產(chǎn)生的位移及出力等進(jìn)行輸出,分直驅(qū)與放大兩種結(jié)構(gòu)。以壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)源,結(jié)合柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X軸、Z軸、XY軸、XZ軸、XYZ軸精密運(yùn)動(dòng)的壓電平臺(tái),驅(qū)動(dòng)形式包含壓電陶瓷直驅(qū)機(jī)構(gòu)式、放大機(jī)構(gòu)式。具有體積小、無(wú)摩擦、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),配置高精度傳感器,可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)分辨率及定位精度且具有較高的可靠性,在精密定位領(lǐng)域中發(fā)揮著主要作用。

    頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)本質(zhì)上是設(shè)備在給定頻率下響應(yīng)輸入信號(hào)的速度指示。壓電系統(tǒng)對(duì)命令信號(hào)響應(yīng)迅速,具有更高的諧振頻率,產(chǎn)生更快的響應(yīng)速率以及更高的穩(wěn)定性和帶寬。然而,應(yīng)注意的是,納米定位設(shè)備的諧振頻率會(huì)受到施加負(fù)載的影響,負(fù)載的增加會(huì)降低諧振頻率,從而降低納米定位器的速度和精度。4.穩(wěn)定和上升時(shí)間納米定位系統(tǒng)能在短距離內(nèi)進(jìn)行高速位移。這意味著穩(wěn)定時(shí)間是關(guān)鍵因素。這里的時(shí)間指的是,在隨后拍攝圖像或測(cè)量之前,運(yùn)動(dòng)速度降低到可接受水平時(shí)所需的時(shí)長(zhǎng)。相比之下,上升時(shí)間是納米定位平臺(tái)在兩個(gè)命令點(diǎn)之間移動(dòng)的時(shí)間間隔;通常比穩(wěn)定時(shí)間快得多,重要的是,上升時(shí)間不包括納米定位平臺(tái)穩(wěn)定所需的時(shí)間。這兩個(gè)因素都會(huì)影響產(chǎn)品準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,應(yīng)包含在任何系統(tǒng)規(guī)范中。5.數(shù)字控制解決頻率響應(yīng)以及穩(wěn)定和上升時(shí)間的挑戰(zhàn)在很大程度上取決于系統(tǒng)控制器的正確選擇。如今,我們的產(chǎn)品都是比較先進(jìn)的數(shù)字設(shè)備,集成了精密電容式傳感機(jī)制,能夠在亞微米位置精度和高速下實(shí)現(xiàn)出色的控制。 納米定位平臺(tái)的工作原理圖。

縱觀納米測(cè)量技術(shù)發(fā)展的歷程,它的研究主要向兩個(gè)方向發(fā)展:一是在傳統(tǒng)的測(cè)量方法基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)試儀器解決應(yīng)用物理和微細(xì)加工中的納米測(cè)量問(wèn)題,分析各種測(cè)試技術(shù),提出改進(jìn)的措施或新的測(cè)試方法;二是發(fā)展建立在新概念基礎(chǔ)上的測(cè)量技術(shù),利用微觀物理、量子物理中的研究成果,將其應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)中,它將成為未來(lái)納米測(cè)量的發(fā)展趨向。但納米測(cè)量中也存在一些問(wèn)題限制了它的發(fā)展。建立相應(yīng)的納米測(cè)量環(huán)境一直是實(shí)現(xiàn)納米測(cè)量亟待解決的問(wèn)題之一,而且在不同的測(cè)量方法中需要的納米測(cè)量環(huán)境也是不同的。同時(shí),對(duì)納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來(lái)說(shuō),表征和檢測(cè)起著至關(guān)重要的作用。由于人們對(duì)納米材料和器件的許多基本特征、結(jié)構(gòu)和相互作用了解得還不很充分,使其在設(shè)計(jì)和制造中存在許多的盲目性,現(xiàn)有的測(cè)量表征技術(shù)就存在著許多問(wèn)題。此外,由于納米材料和器件的特征長(zhǎng)度很小,測(cè)量時(shí)產(chǎn)生很大擾動(dòng),以至產(chǎn)生的信息并不能完全顯示其本身特性。這些都是限制納米測(cè)量技術(shù)通用化和應(yīng)用化的瓶頸,因此,納米尺度下的測(cè)量無(wú)論是在理論上,還是在技術(shù)和設(shè)備上都需要深入研究和發(fā)展。 納米定位平臺(tái)有哪幾方面創(chuàng)新?壓電陶瓷微位移控制技術(shù)應(yīng)用

可根據(jù)需求提供或定制微米領(lǐng)域的電動(dòng)手動(dòng)移動(dòng)臺(tái)。微調(diào)納米定位裝置

過(guò)去十年,中國(guó)工業(yè)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)正在加快對(duì)于設(shè)備和儀器的升級(jí),從中國(guó)制造邁向中國(guó)創(chuàng)造,因此對(duì)于納米級(jí)別運(yùn)動(dòng)控制的需求出現(xiàn)了爆發(fā)。

精密儀器設(shè)計(jì)中相關(guān)的材料的選擇與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)一般考慮相關(guān),但主要關(guān)注點(diǎn)可能不同:例如強(qiáng)度和質(zhì)量可能不太重要,但保持形狀和尺寸穩(wěn)定性的能力,通常是要求很高的。由于材料的使用量小,因此材料成本可能不會(huì)對(duì)總成本產(chǎn)生重大影響,因此,性能被更優(yōu)先考慮,并且使用各種新材料是可行的。結(jié)構(gòu)材料的熱性能一直是精密儀器設(shè)計(jì)和使用的主要關(guān)注點(diǎn)。在正常使用中,所有機(jī)械設(shè)備都會(huì)遇到環(huán)境溫度變化、執(zhí)行器功耗、操作員操作等引起的熱量輸入。熱擾動(dòng)的直接影響是熱膨脹,它會(huì)引起機(jī)械部件的尺寸變化,從而導(dǎo)致儀器精度的損失。 微調(diào)納米定位裝置