压电电机类型比较

电机类型运动原理相对力没有力量的坚守速度精度(分辨率)重复性(闭环)俯仰/偏航稳定性
惯性(粘滑)基于摩擦力的粘滞/滑动运动低-中低-中~5 纳米至 50 纳米±20 纳米至 ±200 纳米中等至较差(±25-100 弧秒)
超声波压电驻波谐振运动中型~1 纳米至 10 纳米±10 纳米至 ±50 纳米良好(±10-50 弧秒,取决于导引头)
压电腿®(步行)顺序压控台阶中型<1 nm possible±1 纳米至 ±10 纳米极佳(±1-10 弧秒,有挠性)

技术说明

重复性

  • 定义电机在重复运动循环后返回相同目标位置的能力。
  • 在需要稳定和可预测定位的系统中至关重要,如显微镜和半导体对准。
  • 通过利用高分辨率编码器进行闭环反馈,可实现最佳性能。

精度(分辨率)

  • 取决于步长和驱动电子设备。
  • 通过适当的反馈,压电 LEGS 和超声波系统可实现亚纳米分辨率。
  • 由于粘滑动力学,惯性电机的步进较粗。

俯仰/偏航稳定性

  • 指线性运动过程中的意外角度偏差(围绕横向和纵向轴的旋转)。
  • 在涉及光学、扫描或亚微米对准的应用中非常重要。
  • 挠性制导设计可将俯仰/偏航误差降至最低,特别是在压电 LEGS 电机中。

影响性能的设计因素

  • 机械制导:挠性结构 > 直线轴承 > 无导向系统
  • 负载对称:偏轴或不均匀加载会增加角度误差
  • 驱动电子设备:影响平稳性、响应速度和噪音
  • 反馈系统:电容式或干涉式编码器提供最佳控制效果