透镜、反射镜、快门或光圈是测量和医疗设备、科研仪器或激光束控制系统中的重要组件。 为获得有意义的结果,不仅需要用于定位机械和光学机械组件的稳定且高分辨率的驱动器,而且还需要在实验中占用尽可能小的空间的促动器。
紧凑、准确
这种驱动器的典型示例是所谓的PiezoMike线性促动器N-470。线性促动器的运动分辨率通常为20纳米,并且能够以较高精度对准光学组件。
功能强大且长期保持稳定
PiezoMike线性促动器可长期稳定地保持某一位置,且防振动、抗冲击。该促动器可提供>100 牛的保持力和>20 牛的进给力,是“一劳永逸”应用的理想选择。
通过将压电电机与机械螺纹平移相结合,N-470可实现高保持力和进给力以及高分辨率。静止状态下,驱动器自锁,因此无需电流。
可靠
PiezoMike线性促动器可运转十亿步、20米或者转动螺杆20,000次。PI已规定了其使用寿命,因而,超过这一工作时间后,初始步长将减小,最大减幅可达30%。即使长时间停机,N-470仍能确保可靠启动。
驱动原理使之成为可能
PIShift产品系列的压电电机驱动器基于惯性原理(粘滑效应)。惯性驱动利用静摩擦与滑动摩擦的周期性变换,这是由运动的动轮(对于PiezoMike来说,为细螺纹螺丝)与压电陶瓷促动器之间的压电元件所产生的。这导致动轮连续进给,且每步循环通常为20纳米。
这就是其工作原理!
施加一定电压时,压电陶瓷促动器缓慢膨胀。这种膨胀使爪形部件旋转。由于爪形部件紧紧抓住螺杆,其旋转带动螺杆旋转。压电陶瓷促动器达到最大膨胀后,其快速收缩,爪形部件回到其原始位置。由于促动器收缩速度很快,爪形部件绕螺杆滑动, 而螺杆由于其自身的质量惯性停留在初始位置。随时都可重复这一循环,通过转动螺杆以得到输出所需的前馈。此原理也适用于反方向的运动。