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ピエゾモーターのタイプ比較
| モータータイプ | 運動原理 | 相対推力 | 力のないホールディング | 速度 | 精度(分解能) | 再現性(クローズドループ) | ピッチ/ヨーの安定性 |
|---|
| 慣性(スティック・スリップ) | 摩擦に基づくスティック/スリップモーション | ロー・ミディアム | 高い | ロー・ミディアム | ~5 nm~50 nm | ±20 nm ~ ±200 nm | 中~不良(±25~100アークセック) |
| 超音波ピエゾ | 定在波共振運動 | ミディアム | 低い | 高い | ~1 nm~10 nm | ±10 nm ~ ±50 nm | 良好(±10~50アークセック、ガイドによる) |
| Piezo LEGS® 歩行) | 連続ピエゾ駆動ステップ | 高い | 高い | ミディアム | <1 nm possible | ±1 nm ~ ±10 nm | 優れている(±1~10アーク秒、たわみあり) |
テクニカル・ノート
再現性
- モーターが繰り返し運動した後、同じ目標位置に戻る能力を定義する。
- 顕微鏡や半導体のアライメントなど、安定した予測可能な位置決めが必要なシステムには不可欠。
- 最適な性能は、高分解能エンコーダを利用したクローズドループフィードバックによって達成される。
精度(分解能)
- ステップ・サイズとドライブ・エレクトロニクスによる。
- 適切なフィードバックを備えたPiezo LEGS 超音波システムでは、サブナノメートル分解能が可能である。
- イナーシャモータは、スティック・スリップのダイナミクスにより、ステップが粗くなる。
ピッチ/ヨーの安定性
- 直線運動中の意図しない角度のずれ(横軸や縦軸周りの回転)を指す。
- 光学、スキャニング、サブミクロンのアライメントを含むアプリケーションで重要。
- フレクシャーガイド設計は最小限のピッチ/ヨー誤差を実現する——特にPiezo LEGS において。
- メカニカルガイドフレクシャー>リニアベアリング>アンガイドシステム
- 負荷の対称性:軸外または不均等な負荷は角度誤差を増加させる
- ドライブ・エレクトロニクス:滑らかさ、応答性、ノイズに影響
- フィードバックシステム:静電容量式または干渉式エンコーダによる最適制御