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壓電式移相器

更新時間: 2018-08-08

 

    壓電式移相器(也稱做壓電納米定位臺),是基于壓電陶瓷驅(qū)動,并通過放大特性的柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計的壓電式微運(yùn)動納米運(yùn)動平臺,在電壓信號的控制下產(chǎn)生納米級步進(jìn)運(yùn)動,完成干涉中要求的微小移相運(yùn)動。并且,在其內(nèi)部配置閉環(huán)PID自適應(yīng)控制,改善了壓電陶瓷的非線性,并降低環(huán)境所產(chǎn)生的干擾。

    移相干涉術(shù)(phase shifting interferometry)是一種利用干涉圖對光學(xué)元件進(jìn)行測量的技術(shù),其中核心部件為移相器,一般常用微位移執(zhí)行器驅(qū)動,例如壓電式移相器,以其優(yōu)良的測試精度而被廣泛用于各種現(xiàn)代干涉儀器中,并被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

    壓電式移動器是由壓電控制器所驅(qū)動,它所能移動的位移與壓電控制器施加于它的電壓信號有關(guān),并與其大小成線性關(guān)系。壓電式移相器具有體積小巧、高精度、納米級高分辨率、響應(yīng)速度快、高剛度、控制簡單且不受磁場影響等優(yōu)點(diǎn)。

單個PZT壓電促動器式移相器(芯明天提供)

芯明天壓電式移相器(平臺式)

壓電式移相器的作用

    壓電式移相器的步進(jìn)可達(dá)納米量級,用于驅(qū)動鏡片做平行運(yùn)動 , 改變參考光的光程 ,從而在物光和參考光之間引入相移量。

 

四步移相干涉

壓電式移相器的設(shè)計

    壓電式移相器由兩部分組成,即壓電驅(qū)動源及微位移機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。為消除機(jī)械傳動過程中的空回與摩擦,并保證對位移的高分辨率要求,芯明天利用不同剛度的彈性材料制成的撓曲鉸鏈結(jié)構(gòu)的微形變及自動回復(fù)的特點(diǎn),設(shè)計了放大式柔性鏈接機(jī)械,將驅(qū)動源:PZT壓電疊堆陶瓷的位移進(jìn)行放大并率輸出。

壓電式移相器的PID控制

    壓電式移相器的PID控制(調(diào)節(jié))即比例、積分、微分控制。它的基礎(chǔ)是比例控制,積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差,微分控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢。它可與PSD等傳感形成閉環(huán)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

芯明天壓電式移相器控制器

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