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纳米位移台走固定步长却对不上刻度原因

纳米位移台按固定步长走,但和刻度对不上,通常不是“步长设错”,而是实际位移和指令位移之间存在系统性偏差,常见原因有这些。
常见的是开环误差或标定不准。控制器发出的步长只是理论值,如果位移台没有闭环反馈,丝杆传动误差、压电迟滞、驱动增益偏差都会让实际位移逐步偏离刻度。走得越多,累计误差越明显。
其次是机械回差和摩擦影响。如果每一步都是单向还好,一旦涉及正反向,回差会直接吃掉一部分步长。在微小步长下,静摩擦也会让某些步指令“没走出来”,导致刻度看起来对不上。
驱动和控制分辨率也是常见原因。设定的步长已经接近或小于驱动器最小输出分辨率,控制信号被量化,实际位移呈不规则跳变,刻度自然无法一一对应。
如果是压电位移台,迟滞和蠕变影响很大。相同步长的电压变化,在不同位置、不同方向下对应的位移并不一致,尤其在开环或未做迟滞补偿时,刻度对不上是典型现象。
还有一个容易被忽略的问题是刻度本身。无论是光学标尺、软件显示刻度,还是外部测量参考,如果没有和位移台当前状态重新标定,也可能是“刻度准,台不准”,或者“台准,刻度不准”。