压电控制器热稳定性比较

压电控制器设计可以对热稳定性产生显着影响，在精密运动应用中导致过度误差。在这本技术说明中，我们简要介绍了一种用于控制热效应的一些技术，并比较Aerotech压电控制电子设备的热稳定性，具有竞争设计。

在任何精确过程中，热稳定性至关重要。机械和电气部件的热漂移可能导致远远超过该过程中使用的运动设备的组件或定位误差的误差。设计人员可以在精密机械和仪器中管理热效应有三种常见方法：

• 控制仪器或机器所在的环境。通常是解决问题根源的最佳方法，这种技术可以非常昂贵，因为环境控制需要空气处理，调节设备和温度控制系统。
  
• 测量热变化并补偿控制系统。该技术可以有效，但它通常需要传感器网络和准确的系统模型。系统模型通常是一个独特的模型，它将仪器，机器和周围环境描述为合理的精度。
  
• 设计仪器或机器对热变化不敏感。这种技术通常是最难使用的，但是当正确实施时，它可能是非常坚固且成本效益的。

具有电容传感器反馈的压电纳米亚博微信vip群定位阶段通常用于精密过程，因为它们具有高水平的精度，可重复性和分辨率，与毫秒响应时间耦合。为了实现具有电容传感器反馈压电阶段的长期稳定性，需要强大的机械设计。然而，大多数用户没有意识到压电控制器设计可以对仪器或机器的热稳定性产生很大影响。为了使事项更差，压电阶段电子设备通常放置在电气柜中或不受温度控制的区域，导致该过程的表观热漂移。

Aerotech设计了我们的A3200和EnsembleQLAB.那qde.， 和QLE.具有高级热稳定性特征的控制器，使电容传感器反馈电路在很大限度上对环境变化不敏感。为了说明该特征的效果，在Aerotech A3200 QLE控制器和领先的竞争控制器上执行测试。为了消除舞台设计中的差异，超稳定的低CTE（热膨胀系数）电容（1.3nm /°C有效热敏度）连接到两个控制器的反馈输入。该电容器模拟压电级，电容传感器反馈坐在恒定位置。将控制器和反馈电容器置于小的热外壳中，其中空气温度大约7℃，加热循环为1小时，冷却循环为1小时。在70小时内监测位置反馈和空气温度。该测试的结果如图1所示。

在两小时的热冷频率下，测试结果显示QLE热敏度为约1.4nm /°C，而竞争控制器表现出约59nm /°C的热敏灵敏度。

概括

热管理在精密过程中至关重要。除了舞台机械设计外，压电级电容反馈中使用的电子产品在维持工艺热稳定性方面发挥了至关重要的作用。Aerotech的高性能压电控制器显示出比领先的竞争控制器更高的热稳定性。

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