对比

型号

NPC120SG压电堆栈放大器，单通道，高性能

NPC1USB压电堆栈放大器，单通道，低成本

NPC3压电放大器，3 通道，开环控制

NPC300DIG压电堆栈放大器，单通道，300 mA

NPC3SG压电放大器，3 通道，应变计位置控制

3 通道压电放大器

NPC3 和 NPC3SG 压电叠堆控制器较多允许控制 3 个轴。

NPC3SG 型适用于带应变计位置反馈的纳米定位产品。

支持开环（电压）控制和闭环（位置）控制。

在这两种情况下，监视器会输出一个与实际位置成比例的电压信号 （0-10V）。

由于压电元件的开环响应快于闭环响应，因此当通过监视器输出监视位置时，

使用开环电压控制对于某些应用来说可能更有利。

NPC3 型仅支持开环运行，并且不会读取应变计反馈。

动态闭环性能

闭环压电系统的动态特性取决于许多因素，其中较重要的是压电系统中压电材料的有效载荷和弹性常数。

伺服回路确保着位置控制的准确，而控制回路滤波器的设置则对系统的动态性能和稳定性具有显著的影响。

不幸的是，高动态性和高位置稳定性彼此冲突，特别是需要移动大型载荷时。

通常，Newport 电子产品经过优化，在静态条件下和范围广泛的各种载荷条件下均可达到较高水平的定位精度。

如有需要，可以根据应用的工作带宽和稳定性要求对控制回路参数进行优化（基于质量、惯性、有效载荷刚度和施加的外力）。

下表总结了所有带有应变计反馈和标准控制器设置的 Newport 纳米定位产品的闭环阶跃响应时间。

该阶跃响应时间在工厂验收测试时经过调整。闭环阶跃响应时间定义为任意位移（较多为标称闭环范围的步长）所需的较大时间，

其稳定度为 ±1％，较大位置过冲为 10％，且通过阻尼确保稳定度优于 ±0.1％，在 10X 阶跃响应时间后测量。

阶跃响应时间根据列出的测试载荷进行调整。对于纳米聚焦物镜位移台 NPO100SG，举例来说，

在 80 ms 内可以使 135 g 的物镜实现稳定性为 ±100 nm 的 100 µm 阶跃位移。如上所述，使用自定义控制器设置时，性能可能会有显著不同。

动态开环操作

在开环情况下，压电促动器可以在大约一谐

振频率对应周期的三分之一时间内达到其标称位移。

我们所有设备的谐振频率均适用于不同载荷，

请参见各产品页面上的规格参数。

对于其间的载荷，可以假设载荷和谐振频率之间存在线性关系。

例如：载荷为 105 g 时，纳米定位线性位移台

NPXYZ100 在 z 轴方向上的谐振频率为 250 Hz。

可在 1.3 ms 内达到其标称位移。

当尖锐的电脉冲激发响应时，各级谐振频率将受激，

导致阻尼振荡，位置过冲。

因此，较短的电脉冲可能导致较大的高程，但不会缩短上升时间。

开环边界条件

快速开环操作的另一个边界是由压电放大器提供的电流。

图中显示可由 NPC3 和 NPC3SG 放大器提供的较大正弦频率，

即表示压电换能器电容和电压幅度对应关系的函数。

传感器前置放大器和 SIC

手动控制模式

所有具有应变计反馈的 Newport 纳米定位设备

都带有传感器识别芯片 (SIC) 和经过校准的前置放大器。

前置放大器安置在设备内部或置于电缆上的小盒中。

该前置放大器保证了高传感器信号的均匀性。

与仅在放大器内部进行前置放大的其它设计相比，

这种前置放大器的位置精度明显更高。

但经过校准的前置放大器优点更多。

在须更换促动器的情况下，只要促动器类型相同，

就不需要重新调整电子器件。SIC 包含所有相关信息，

包括型号、行程范围等，并确保无缝集成和操作。

在手动控制中，可以使用前面板上的 30 档编码器旋钮分别为

每个通道设置输出电压/位置。旋转旋钮，在开环和闭环之间切换。

较后一个设置保存在内存中，并在重新启动后加载。

模拟控制模式

计算机控制模式

模拟控制：在模拟控制中，输出电压/位置由

施加到调制输入 (0V-10V) 的模拟信号控制。

在开环控制中，0 V 对应 -20V 输出电压，

10V 对应 130 V 输出电压。在闭环控制中，

0 V 对应于零位移，10 V 对应于较大标称闭环位移。

模拟控制和手动控制可同时使用并可叠加。

计算机控制：为便于计算机控制，提供 RS232 和 USB 接口。

接口分辨率为 16 位。在计算机控制中，直流偏移电位计（手动控制）

和模拟输入处于非激活状态。命令可以通过 HyperTerminal 发布。

对比

描述

XPS-DRVP1纳米定位驱动器模块，压电叠堆

NPXYZ100SG压电XYZ线性位移台，100 µm纳米定位，应变仪

NPXY200压电XY线性位移台，开环，200 µm纳米定位

NPX400压电线性位移台，400 µm纳米定位，开环