壓電偏擺鏡 ║P334S是采用壓電陶瓷驅動的二維柔性鉸鏈偏擺鏡，壓電偏擺鏡內部使用無回差柔性鉸鏈并聯導向結構，采用有限元仿真分析優化柔性鉸鏈結構，緊湊的差分并聯結構柔性導向系統具有超高的導向精度，且具有高剛性、高負載、無磨損、免維護等特點，壓電偏擺臺內置精密位移傳感器進行全閉環的位置反饋，確保了壓電偏擺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。緊湊型設計，可更好的集成于光學系統中?？筛鶕脩粜枨蠖ㄖ乒潭俺鼍€方式。
內置高性能壓電陶瓷促動器具有超長使用壽命
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，可實現更久的使用壽命。
零間隙無摩擦柔性鉸鏈導向帶來高導向精度
柔性鉸鏈導向無需維護、無摩擦、無磨損，無需潤滑。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。
并聯運動實現高動態多軸操作
在并聯多軸運動定位系統中，所有促動器作用于同一個運動平臺。所有軸具有最小的質量慣性和相同的動態性設計，可實現快速、高動態和高精密的運動。
| ◆ 緊湊的3腳并聯運動實現更高精度和動態；
◆ 無摩擦柔性鉸鏈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。 |
● 圖像處理/穩定 ● 光學捕獲 ● 激光掃描/光束偏轉 ● 激光調諧 ● 光學過濾器/開關 ● 光學 ● 激光束穩定
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多軸偏擺系統運動學
研生公司的壓電偏擺系統基于所有運動軸在單一移動平臺并聯運動。該系統可實現比兩個單軸串聯系統具有更高的線性度，且這種并聯結構外形尺寸更加緊湊。壓電偏擺鏡和壓電偏擺平臺適用于高動態操作，例如追蹤、掃描、圖像穩定、消除漂移和振動；同時也適用于光學系統和標本的靜態定位。研生的壓電偏擺系列產品可使光束偏轉至90mrad（甚至更大偏轉角）、幾微秒的極短響應時間和可達納弧度范圍的分辨率。研生提供多種大范圍偏轉角的緊湊型激光束偏轉控制系統。
差動壓電陶瓷驅動的偏擺系統（四腳支架）
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具有差動壓電驅動的傾斜系統的原理 |
平臺由一對彼此呈90°角的壓電陶瓷致動器控制。四個致動器根據偏擺方向兩兩單獨控制。 由于偏擺軸θX和θY成正交設置，因此無需坐標系變換。這種差分式結構的設計優點為在較大溫度變化范圍內保持完美的位置/角度穩定性。每個運動軸配置兩個傳感器，確保偏擺位置的穩定性，并提供了更好的線性度和分辨率。 |
壓電偏擺鏡動力學
壓電偏擺系統的最大工作頻率取決于它的機械諧振頻率。
為了估計系統的有效諧振頻率，需計算出反射鏡的轉動慣量。
圓形反射鏡的轉動慣量計算公式如下：
矩形反射鏡的轉動慣量計算公式如下：
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m 反射鏡重量 [g] |
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IM 反射鏡的轉動慣量 [g × mm²] |
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L 偏轉軸正交的反射鏡長度 [mm] |
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H 反射鏡厚度 [mm] |
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T 支點到反射鏡表面的距離 (參見各型號 >> 產品技術參數) [mm] |
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R 反射鏡半徑 [mm] |
帶載反射鏡的偏擺系統的諧振頻率
根據已知的空載偏擺系統的諧振頻率及轉動慣量(參見 >> 產品技術參數)和計算得出的反射鏡轉動慣量，可通過如下公式計算得出整個偏擺系統的諧振頻率。
帶載反射鏡的偏擺系統的諧振頻率計算公式如下：
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f' 帶載反射鏡的偏擺系統的振諧頻率 [Hz] |
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f0 空載偏擺系統的振諧頻率 [Hz] |
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I0 空載偏擺系統的轉動慣量 (參見 >> 產品技術參數) [g × mm²] |
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IM 反射鏡轉動慣量 [g × mm²] |
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m 反射鏡重量 [g] |
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型號 |
P331S |
P332S |
P334S |
單位 |
公差 |
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主動軸 |
θx,θy |
θx,θy |
θx,θy |
- |
- |
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運動和定位 |
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傳感器類型 |
SGS |
SGS |
SGS |
- |
- |
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開環偏轉行程［-20V~+150V］ |
3.5x3.5 |
6.8x6.8 |
13.5x13.5 |
mrad |
±20% |
|
閉環偏轉行程［0V~+120V］ |
2.5x2.5 |
5x5 |
10x10 |
mrad |
±20% |
|
開環分辨率 |
0.02 |
0.1 |
0.2 |
µrad |
typ. |
|
閉環分辨率 |
0.05 |
0.25 |
0.5 |
µrad |
typ. |
|
閉環線性度 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
%F.S. |
typ. |
|
重復定位精度 |
0.8 |
1.5 |
3 |
µrad |
typ. |
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機械特性 |
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空載諧振頻率@θx,θy |
2.4 |
2 |
1 |
KHz |
±20% |
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諧振頻率@θx,θy ［加載Ф25x8mm玻璃鏡片］ |
1.6 |
1.5 |
1 |
KHz |
±20% |
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支點到臺面的距離 |
7 |
7 |
7 |
mm |
±0.5mm |
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平臺轉動慣量 |
1530 |
1530 |
1530 |
g•mm² |
±20% |
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其他 |
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工作溫度 |
-20～80 |
-20～80 |
-20～80 |
℃ |
- |
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材質 |
鋼 |
鋼 |
鋼 |
- |
- |
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偏轉面材質［可定制Invar］ |
鋼 |
鋼 |
鋼 |
- |
- |
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外形尺寸 |
Ф25x38 |
Ф25x56 |
Ф25x92 |
mm |
- |
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重量 |
0.2 |
0.38 |
0.7 |
Kg |
±5% |
|
線纜長度 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
m |
±10mm |
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連接器類型 |
LEMO |
LEMO |
LEMO |
- |
- |
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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。 |
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? 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。
