壓電系統的模擬控制方式如何操作

我們以200μm位移的P18系列壓電掃描臺與0~10V模擬輸入、0~120V輸出的E53系列壓電控制器為例，介紹壓電系統的模擬控制方式如何操作。

模擬控制方式下，需要額外配備外部模擬信號輸出單元，例如實驗室常用的函數信號發生器。

下面以函數信號發生器為例，介紹具體操作步驟：

1.第一步：接線

1）使用模擬信號輸入線將函數信號發生器的輸出接口與E53控制器模擬輸入接口相連接；

2）E53壓電控制器PZT輸出接口，連接P18系列壓電掃描臺驅動電壓連接器；

3）E53壓電控制器傳感輸入接口，連接P18系列壓電掃描臺傳感反饋連接器；

注意：芯明天部分壓電產品的PZT輸出線與傳感輸入線為集成到一個連接器中，上述步驟單獨連接一個連接器即可。

2.模擬控制方式設置方法

模擬控制切換開關位于E53壓電控制器的后面板。

切換開關A為模擬控制，D為數字控制，M為通過軟件操作來設置模擬或數字控制方式。此步將開關打到A設置為模擬控制。

3.開環、閉環設置方法

開、閉環的切換開關位于E53壓電控制器的后面板。

切換開關ON為閉環，OFF為開環，M為指通過軟件操作來設置開環或閉環。

4.模擬控制下的開閉環操作

以下操作過程中定義模擬控制輸入電壓為Vin，壓電控制器的輸出電壓為Vout，壓電掃描臺產生的位移為S。

01/開環、閉環區別

開環狀態下，模擬輸入電壓Vin與輸出電壓Vout成線性關系。

在閉環狀態下，模擬輸入電壓Vin與位移S成線性關系。

02/單點運動控制與實際操作方法

單點運動控制是指達到某一個固定點位的運動。例如從A點運動到B點。

我們通過模擬控制使P18系列壓電掃描臺運動200μm固定位移值。

具體操作如下：

首先要清楚模擬控制輸入0-10V對應0-200μm位移，因此可以計算出當模擬輸入Vin=10V時即可控制P18系列壓電掃描臺運動S=200μm行程。

我們將函數信號發生器設置為10V直流電壓輸出，點擊發送模擬電壓即可使P18系列壓電掃描臺單點運動200μm位移行程。

03/波形運動控制與實際操作方法

波形運動控制是指在一定的位移幅值范圍內，控制壓電產品按照某一種波形產生周期往復運動（如正弦波、方波、三角波等等）。例如在A、B兩點間周期性往復運動，或從A到B到C，再由C到B到A的周期性往復運動。

我們通過模擬控制使P18系列壓電掃描臺按照峰峰值200μm，頻率1Hz的正弦波方式運動。

具體操作如下：

首先要清楚模擬控制輸入0-10V對應0-200μm位移，因此可以計算出當模擬輸入Vin=10V時即可控制P18系列壓電掃描臺運動S=200μm行程。

函數信號發生器的設置如下：

?選擇波形控制方式中的正弦波

?設置峰峰值電壓為10V

?設置頻率為1Hz

?設置偏置為5V

注意：波形控制時需要設置偏置電壓，數值一般為峰峰值的一半。

5.操作注意

1）在開環狀態下，控制輸入電壓Vin設置保持在0~10V范圍內，保證輸出電壓Vout不超過P18系列壓電掃描臺的工作電壓0~120V；

2）在閉環狀態下，控制輸入電壓Vin設置保持在0~10V范圍內，保證輸出位移S不超過P18系列壓電掃描臺的位移范圍0~200μm。

審核編輯：湯梓紅