计量

PI测量技术

针对标准、定制和OEM产品而实施

标准产品的测量技术细节

High-precision piezo positioning systems are measured using highquality calibrated interferometers
激光干涉仪测得的位置准确到纳米级

在相应的生产分形阶段进行检验及最终验收测试。PI利用可校准并可溯至规范的测量设备检验其产品。

  • PI利用主要制造商的高分辨率干涉仪进行精确的路径和长度测量，精度在几纳米内。 
  • 使用自准直仪、测斜仪、增量式旋转编码器或干涉仪进行角度测量，具体取决于角度范围。 
  • 针对特定生产线单独设计寿命和负载测试并在适当环境中执行相应测试。 
  • 在隔振式蜂窝桌台上进行精密测量。根据相应产品线的要求调整测量环境和设置。 

PI开发了自己的测量技术，其采用PIOne增量编码器和电容传感器。该传感器技术主要安装在PI产品中，但同时也用于生产和检验装置的测量设备。 

PIOne光学纳米编码器

PIOne光学纳米编码器

由PI开发的PIOne高分辨率线性传感器保证小于1纳米的定位分辨率和充分测量分析。

电容纳米级传感器

电容传感器

电容传感器是最苛刻纳米级定位应用的首选计量系统。

纳米测量实验室

Nanometrology Rooms
6重隔离的纳米计量实验室内部一览。在受控环境条件下，在此处完全自动化地执行检验

纳米测量技术对稳定性和精确度有着极高要求。

  • 对于必须确保位置稳定性长达数小时且测量在纳米级以下的长期测量而言，测量在具有稳定环境的特殊房间内进行。
  • 检测实验室具有抗震、隔电磁和隔热效能，能够确保温度稳定性，24小时以上温度变化不超过0.25 °C。这使得测量精度高达皮米级的精确测量成为可能，同时也为纳米定位产品的测量定立了标准。

根据客户需求执行测量

Lifting / tilting equipment specifically for measuring and qualifying products according to application; in this case, a hexapod with a load is being measured by an interferometer
  • 位置精度通常记录在运动平台上。还可以在由应用（例如，针对突出负载）定义的任意点对其进行测试。调整测试设备以用于此目的。
  • 借助负载能力为5吨的提升和倾斜设备，可以以应用特定的对准和负载对任意角度的定位系统进行检验。
    了解更多

 

  • 各种不同触发选项允许同步进行数据记录，例如，同时使用多台干涉仪
  • 提供各种测量位置，用于在特殊环境条件下进行检验： 
  • 用于在低至77°K（液氮）条件下测量的冷冻室
  • 干燥室（手套箱等）
  • 真空达10-11 hPa
    了解更多

特殊测量设备

  • 符合电容测量原理的测量位置可用于测量摆动和偏心度。
  • PI提供多台白光干涉仪，用于在材料研究中进行表面轮廓测量。
  • 可使用三维坐标测量机和六维激光跟踪仪检验多轴系统，例如，六足位移台。
  • 高动态扫描测振计用于在操作期间测量压电陶瓷元件的运动特性。这可用于检查位移模型并验证所需的激发态。
  • 测振计用于测量定位系统的速度和振动特性，最高测量频率可达25千赫兹。

 

环形压电陶瓷元件的形变；通过Polytec的3D激光扫描测振计记录和显示
6D激光跟踪仪提供三个线性和三个角度自由度中的位置测量

测量报告和日志

闭环纳米定位系统的典型测量日志包括有关定位精度、线性误差、动作稳定和噪声的数据和图像。因此，客户可以始终确定其得到的是理想中的产品

对于PI，每一项测量和检验都是保证质量的手段。这确保了所有出厂的定位系统均符合保证的规格。所有测量均使用可检验的外部测量设备诸如高分辨率干涉仪进行。 
 

每一个产品的检验数据均是可验证的。测量数据被编译到数据库中并用于过程控制。对于大规模生产运营而言，产品层面的可追溯性尤令人瞩目。 
 

许多系统诸如六足位移台或压电系统都提供有测量日志。因此，客户可以在调度系统前通过测量的数据对系统性能进行验证，同时查看哪些系统组件属于一个整体。 

 

测量技术中的标准和规范

PI产品的检验基于以下标准：

  • DIN ISO 230-2

机床检验通则 第2部分：数控机床轴线的定位精度和重复定位精度的确定

  • VDI/DGQ 3441

机床运行精度和定位精度的统计测试方法

 

我们的核心竞争力

PI无尘室中的制造

PI的分形制造结构

重载室

下载

白皮书

Controlling PI Positioners with External Zygo Interferometers

版本/日期
WP4017E 2022-07
pdf - 637 KB
版本/日期
WP4017D 2022-07
pdf - 1 MB
下载
下载
白皮书

This is how PI Does Measuring - Part I

Measuring Environment / Measuring Equipment Portfolio / Data Evaluation

版本/日期
WP4011E 2018-04
pdf - 2 MB
版本/日期
WP4011D 2018-04
pdf - 2 MB
版本/日期
WP4011CN 2018-12
pdf - 492 KB
下载
下载
下载
白皮书

Manufacturing in Cleanrooms at PI (Physik Instrumente)

Capabilities and Capacity

版本/日期
WP4008E R1 2020-05
pdf - 745 KB
版本/日期
WP4008D R1 2020-05
pdf - 752 KB
版本/日期
WP4008CN 2018-12
pdf - 625 KB
下载
下载
下载