压电控制器热稳定性比较

压电控制器的设计对热稳定性有重要影响，在精密运动应用中会造成过大的误差。在这篇技术笔记中，我们简要描述了一些用于控制热效应的技术，并将Aerotech的压电控制电子产品的热稳定性与竞争性设计进行了比较。

热稳定性在任何精密工艺中都是至关重要的。机械和电气元件的热漂移会导致远远超过任何元件的公差堆积或在此过程中使用的运动设备的定位误差。有三种常见的方法，设计师可以管理精密机械和仪器的热效应:

• 控制仪器或机器所在的环境。通常最好的方法是解决问题的根源，这种技术可能非常昂贵，因为环境控制需要空气处理，空调设备和温度控制系统。
  
• 测量热变化并通过控制系统进行补偿。这种技术可能是有效的，但它通常需要传感器网络和精确的系统模型。系统模型通常是一个独特的模型，以合理的精度来描述仪器、机器和环境。
  
• 仪器或机器的设计要对热变化不敏感。这种技术通常是最难使用的，但如果正确实施，它可以非常健壮和经济有效。

具有电容传感器反馈的压电纳米新万博英超h定位平台由于其高水平的精度、重复性和分辨率以及毫秒级的响应时间，通常用于精密加工。为了实现电容传感器反馈压电级的长期稳定性，一个稳健的机械设计是必要的。然而，大多数用户没有意识到压电控制器的设计可以对仪器或机器的热稳定性有很大的影响。更糟糕的是，压电级电子器件通常被放置在电气柜中或没有温度控制的区域，造成过程中明显的热漂移。

Aerotech设计了A3200和EnsembleQLAB，QDe,QLe控制器具有先进的热稳定特性，使电容传感器反馈电路对环境变化很大程度上不敏感。为了说明这一特性的影响，在Aerotech A3200 QLe控制器和领先的竞争对手控制器上进行了测试。为了消除舞台设计上的差异，两个控制器的反馈输入都连接了一个超稳定、低cte(热膨胀系数)电容(1.3 nm/°C有效热灵敏度)。这个电容模仿压电级与电容传感器反馈坐在一个恒定的位置。控制器和反馈电容被放置在一个小的热罩中，空气温度变化约7°C，加热周期为1小时，冷却周期为1小时。位置反馈和空气温度被监测了70个小时。该测试的结果如图1所示。

在两小时的热-冷频率下，测试结果显示QLe的热灵敏度约为1.4 nm/°C，而竞争控制器的热灵敏度约为59 nm/°C。

总结

热管理在精密工艺中是至关重要的。除了舞台的机械设计，电子学用于压电级电容反馈在保持过程热稳定性起着至关重要的作用。Aerotech的高性能压电控制器的热稳定性比领先的竞争控制器高40倍。

请联系Aerotech，讨论您的应用，并了解Aerotech的q系列™压电控制器和纳米定位阶段如何改善您的过程。新万博英超h