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通过压电纳米定位台进行力的闭环控制

众所周知,由压电陶瓷驱动的压电纳米定位台,可完成纳米量级的步进,并且,压电纳米定位台的步进是通过电压信号控制,产生的总位移与电压信号成线性关系。

此外,压电纳米定位台也可产生出力,且出力也与电压信号成线性关系。

通过芯明天压电纳米定位台配合探针系统、力传感器等搭建一套力闭环系统,从而可进行较特殊、高精度的材料表面微加工。

力闭环控制的基本结构如下图所示。

 

1. 芯明天P84压电测微头,进行位置的粗精调节;

2. 芯明天XP-63X系列压电纳米定位台,带动探针做微米级运动,并控制探针与工件的接触、接触深度与分离;

3. 芯明天Z向宏动台,进行位置的粗略调整;

4. 遮罩;

5. 弹性探针系统;

6. 表面光滑的待加工件;

7. 力传感器,用于标定。

 

首先,通过芯明天压电控制器驱动控制压电纳米定位台,使其位移从0逐渐升至大位移处,同时通过力传感器将随之变化的出力值进行采集、记录,对弹性探针系统及压电纳米定位台产生的位移与出力间进行标定。

 

标定好后,即可使用该系统进行材料表面的微加工。

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