技术说明:压电控制器热稳定性比较

压电控制器设计可对热稳定性的影响显著在精密运动应用导致过多错误。在此技术说明中,我们简要地描述用于控制热效应的一些技术和具有竞争力的设计比较我们的压电控制电子产品的热稳定性。

热稳定性是在任何精密加工极为重要的。机械和电气部件的热漂移可能会导致远远超过在这个过程中使用的部件或运动设备的定位误差的任何公差叠层错误。有迹象表明,设计人员可以管理的精密机械和仪器仪表的热效应三种常用的方法。

  1. 控制的环境下仪器或机驻留。通常作为它解决了问题的根源最好的方法,这种技术可以用作环境控制需要的空气处理,调节设备,和一个温度控制系统是非常昂贵的。
  2. 测量热变化并通过控制系统进行补偿。这种技术可能是有效的,但通常需要传感器网络和精确的系统模型。系统模型通常是一种独特的模型,它以合理的精度描述了仪器、机器和环境。
  3. 设计工具或机器是不敏感的热变化。这种技术通常是最难以采用,但正确的实施,可以说非常强大的和具有成本效益。

与电容传感器反馈的压电纳米定亚博微信vip群位阶段精度工艺通常用于由于其高水平的精度,可重复性,并加上毫秒的响应时间分辨率。以实现与电容传感器反馈压电阶段的长期稳定性,这是公知的,一个坚固的机械设计是必要的。然而,大多数用户还没有意识到压电控制器的设计可以对仪器或机器的热稳定性有很大影响。更糟糕的是,压电级电子装置通常被放置在电柜或在不是温度控制区,使该方法的明显的热漂移。

的Aerotech设计我们的A3200和合奏QLAB,QDE和QLE控制器与先进的热稳定性的功能,使得所述电容传感器反馈电路非常不敏感环境的变化。为了说明这个特征的效果,两者的Aerotech A3200 QLE控制器和领先的竞争控制器上进行的测试。为了消除在设计阶段的超稳定的差异,低的CTE(热膨胀系数)电容器(1.3纳米/℃的有效热敏感性)连接至两个控制器的反馈输入。这个电容器用模拟电容传感器反馈坐在在恒定位置的压电阶段。控制器和反馈电容器置于小的热外壳,其中空气温度用约7℃,用1小时的加热周期和1小时的冷却循环变化。在位置反馈和空气温度进行监测的一段70小时。该测试的结果示于图1。

图1.热稳定性比较

图中的Aerotech A3200 QLE控制器和领先的竞争控制器之间1.热稳定性的比较。

在2个小时的热 - 冷频率,测试结果表明,该QLE热灵敏度为约1.4纳米/℃,而竞争控制器表现出大约59纳米/℃的热灵敏度。

总结

热管理在精密加工中至关重要。除了级机械设计,压电级电容反馈中使用的电子元件在保持工艺热稳定性方面起着至关重要的作用。Aerotech的高性能压电控制器显示出比领先的竞争控制器高40倍的热稳定性。

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