Nano-ZL 系列纳米定位系统安装操作手册
来源:Mad City Labs,2014 年。共 10 页。
概述
Nano-ZL 系列是 PZT(压电陶瓷)驱动的线性纳米定位级,具有极高的分辨率和稳定性。其中心孔径适合透射光束或显微镜样品应用。Nano-ZL 系列配备位置敏感探测器,可实现闭环操作。
关键规格
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 平移范围 (Nano-ZL100) | 100 μm |
| 平移范围 (Nano-ZL500) | 500 μm |
| 电压范围 | -20V 至 +165V |
| 空载谐振频率 | 250 Hz |
| 刚度 | 1.0 ± 20% N/mm |
| 最大负载 | 1 kg |
| 电缆长度 | 6 ft |
| 电缆接口 | DB-9 |
安全注意事项
- 高压危险:高压驱动器可产生危险电压和电流。操作驱动器和处理线性执行器时须格外小心。
- 压电陶瓷储能:压电执行器具有大电容,长时间内可能储存危险电能。负载和温度变化等条件也可能导致电荷积累。
- 断开连接前:先将命令电压设为 0.0V,关闭 Nano-Drive 的交流电源,等待一分钟后再断开 DB-9 连接器。
- 无用户可维修部件:Nano-ZL 系列没有用户可维修部件,仅培训技术人员可进行维修。
安装
Nano-ZL 系列应水平安装。有两种安装方式:
- 无固定装置:直接放置在所需位置,质量足以在大多数扫描或定位应用中保持原位。
- 使用沉头孔安装:使用 1/4”-20 或 M6 内六角螺钉,最大扭矩 0.5 Nm。
安装通用要求:
- 确保安装表面干净、平整、无毛刺
- 用无绒布擦拭 Nano-ZL 底部去除颗粒和灰尘
- 始终通过底部级托举 Nano-ZL
- 通电时绝不能举升、定位、组装或拆卸
地环路(Ground Loops)
地环路是纳米定位系统最大的危险。地环路可能在 Nano-ZL 系列中产生噪声,严重时振荡可能永久损坏压电执行器。
预防方法:
- 绝缘法:在级与安装表面之间放置绝缘材料(如聚酯薄膜或纸),配合非导电安装螺钉。
- 接地法:将 Nano-Drive 地连接到安装表面。Nano-Drive 外壳也处于地电位。在 Nano-Drive 外壳螺钉与安装表面之间接接地线可能短路地环路。
检测方法:使用数字万用表或双通道示波器的差分模式。
若观察到意外振荡,立即关闭系统并查找地环路来源。
闭环操作
Nano-ZL 系列随附位置敏感探测器,用于闭环操作。闭环模式下,蠕变和滞后效应被消除,位置保持在命令位置。
操作步骤:
- 按第 2 节安装 Nano-ZL 系列
- 关闭 Nano-Drive 电源
- 在模拟或数字接口上将命令信号设为 0.0 伏
- 将 9 针 D 型连接器连接到 Nano-Drive 的相应轴,用螺钉固定
- 打开电源开关
- 命令电压现在控制 Nano-ZL 系列的位置
- 绝不在通电时断开 9 针连接器。始终先将命令电压设为零,关闭电源,等待 1 分钟让压电执行器放电后再断开
操作期间注意事项
- 确保移动级上无物理约束,也没有固定在移动级上的物体
- 绝不施加大于 165V 或小于 -20V 的电压到 PZT
- 保持工作环境清洁,减少颗粒或其他物质聚集在 EDM 槽中的机会