电噪声对纳米位移台分辨率的影响
电噪声对纳米位移台的分辨率影响非常明显,它会直接作用在驱动器和反馈传感器上,使位移台无法稳定地保持在理论最小步长上。可以从几个方面理解:
一、对驱动器的影响
纳米位移台常用压电陶瓷作为驱动元件,它的位移与电压成正比。如果驱动电源中存在电噪声,哪怕是毫伏级的波动,也会转化为纳米级甚至亚纳米级的位移抖...
纳米位移台分辨率与灵敏度的区别
分辨率和灵敏度在纳米位移台里是两个相关但不同的概念:
一、分辨率
分辨率描述的是 位移台能够区分的最小位移增量。
它回答的是:这个台子最小能“走”多小的一步?
通常由驱动器性能、反馈传感器精度以及电噪声水平决定。
举例:某台位移台分辨率为 0.5 nm,意味着它可以区分 0.5 nm 的位置变化。
二、灵敏度
灵敏度描述...
纳米位移台温度变化对分辨率的影响
纳米位移台的分辨率会受到温度变化的显著影响,这是因为材料的热膨胀、驱动器性能漂移以及控制系统误差都会随温度改变而影响实际位移。
首先,位移台的支撑结构和平台通常由金属材料制成,这些材料会随着温度升高而膨胀,降低温度时则收缩。即便温度变化很小,微米级的长度也可能产生纳米级的位移漂移,从而影响分辨率。...
纳米位移台闭环控制对分辨率的提升作用
纳米位移台的闭环控制 对分辨率提升作用非常显著,它可以将理论分辨率转化为实际可用分辨率,同时减少非线性误差和滞后效应。下面详细说明:
1. 闭环控制的基本原理
开环控制(Open-loop):驱动信号直接作用于位移台,位移大小由输入电压或步进决定。
缺点:受非线性、滞后、机械间隙、热膨胀影响,实际位移可能与理论...
纳米位移台线性误差的来源分析
纳米位移台的 线性误差(即实际位移与理论位移不完全一致)是影响定位精度的重要因素,其来源可以从机械、电气和控制三个方面分析:
1. 机械结构因素
导轨或滑块几何误差
导轨直线度、平行度、倾斜度等不理想会导致位移偏差。
丝杠或螺杆传动误差
螺距误差、螺杆旋转轴与导向轴不完全同轴,会引起累积位移误差。
柔性驱...
纳米位移台线性误差校准方法与步骤
纳米位移台的线性误差校准是提高定位精度的关键环节,通常结合 测量(干涉仪或光栅尺)和 闭环补偿 来完成。下面整理常用方法与具体步骤:
1. 校准原理
核心思路:测量台面实际位移与理论位移的差值,构建误差补偿表或函数,在控制系统中进行补偿。
校准可分为 静态校准(慢速步进)和 动态校准(连续运动)两类。
2. 校...