壓電偏擺臺的設計與性能測試
在激光通信、光束穩(wěn)定、目標跟蹤、激光掃描等領域，通常需要其中的光機電系統(tǒng)具有響應速度快、分辨率高等特點，而壓電偏擺臺作為光機電系統(tǒng)中一類重要部件，其具備的響應速度快、定位分辨率高、出力大、無機械摩擦、抗干擾等特點，在高精度定位系統(tǒng)中得到廣泛的應用。
壓電偏擺臺的輸出運動一方面是利用其內部使用的高性能壓電陶瓷，另一方面是利用柔性鉸鏈機構的機械運動形變。芯明天壓電陶瓷具有優(yōu)異性能及超長使用壽命，多種尺寸及位移集成到高精度定位系統(tǒng)中可滿足不同應用的需求。柔性鉸鏈機構結構緊湊且無摩擦，適合與壓電陶瓷組成分辨率高，頻響高的超高精度壓電偏擺系統(tǒng)。
以芯明天P51系列壓電偏擺/升降臺為例，來進行結構分析及性能測試：
P51系列壓電偏擺/升降臺
芯明天P51系列是帶有中心通孔的θxθy偏擺及Z向升降的壓電偏擺臺，偏擺行程達±1.1mrad，直線運動行程可達100μm。是專門為對準、納米聚焦、計量等應用設計的，臺體非常薄，厚度僅為20mm，非常易于集成到高精度顯微鏡中。可選擇內置高精度傳感器進行全閉環(huán)位置反饋，確保其具有的運動控制精度，直線運動分辨率可達到亞納米級、偏轉分辨率達亞微弧度、定位穩(wěn)定時間為毫秒量級。
仿真分析
通過有限元FEA 優(yōu)化的鉸鏈用于導向機構偏轉臺。有限元分析技術用于設計運動方向上的剛度，并減少角度偏差。鉸鏈頻率負載曲線部分允許*精度的運動，因為鉸鏈機構無間隙、無摩擦。
頻率負載曲線
閉環(huán)曲線
P51帶載250g負載偏轉角度與輸入控制曲線。
帶載階躍時間
P51壓電偏擺臺配套芯明天E01.D3壓電控制器，加載240g負載達滿行程的階躍時間約50ms，加載500g負載達滿行程的階躍時間約100ms。
帶載240g階躍時間
帶載500g階躍時間
推薦控制器
振動測試
芯明天壓電偏擺臺以5~5.5Hz頻率、15m/s²振動加速度進行振動實驗。
