压电自感知电路、压电致动装置和纳米定位系统制造方法及图纸

技术编号:41008869 阅读:21 留言:0更新日期:2024-04-18 21:44
本申请涉及精密运动控制领域,特别是涉及一种压电自感知电路、压电致动装置和纳米定位系统,所述电路包括压电致动器、压电自感知单元、扰动抑制单元、增益放大器、增益衰减器以及差分放大器;所述差分放大器基于所述增益放大器输出的第一电压信号和所述压电致动器的第二电压信号,输出自感知信号;所述增益衰减器用于将所述第二电压信号引入至所述扰动抑制单元的输入端;所述扰动抑制单元用于抑制所述第二电压信号和所述自感知信号中的低频漂移,以保证所述第二电压信号与所述参考电压信号的线性关系。本申请对压电致动器的第二电压信号和差分放大器输出的自感知信号中的低频漂移分量进行了有效抑制。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及精密运动控制领域,特别是涉及一种压电自感知电路、压电致动装置和纳米定位系统


技术介绍

1、压电致动器具有产生亚纳米级运动精度与分辨率的能力。相比于其他形式的致动器,如磁致伸缩式、静电式、电热式、形状记忆合金等,压电致动器有多重优点,包括体积小、刚度高、响应快、输出力大、位移分辨率高等。因此,在扫描隧道显微镜、原子力显微镜等微结构表面形貌测量中发挥着重要作用。

2、目前,在纳米定位系统中,为了感知微动机构(如微动平台)的输出位移,主要采用精密位移传感器进行测量,包括电阻应变片、电感式传感器、激光干涉传感器、电容式传感器等。虽然这些传感器可以提供高精度的位移测量结果,但是价格昂贵,显著增加了纳米定位系统的成本。此外,在一些纳米定位系统中,由于空间限制的原因无法安装直接传感器,使得位移测量变得更加困难。因此,在纳米定位系统的开发中,需要考虑各种因素,探索更灵活、更具实用性的位移检测方法。

3、目前压电自感知技术面临的主要难题是输出信号存在低频漂移,无法提供长时间段内的准确输出。这一问题严重影响了自感知技术的鲁棒性,限制了其在各本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压电自感知电路,其特征在于,所述电路包括压电致动器、压电自感知单元、扰动抑制单元、增益放大器、增益衰减器以及差分放大器;其中,

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述压电自感知单元包括感知电容C1,所述差分放大器的正相、反相输入端分别连接在所述感知电容C1的两端。

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述扰动抑制单元包括积分器,所述积分器的输入端输入参考电压信号,输出端连接所述增益放大器的输入端。

4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述电路还包括高压缓冲单元,连接在所述感知电容C1的两端和所述差分放大器的正相、反相输入端之...

【技术特征摘要】

1.一种压电自感知电路,其特征在于,所述电路包括压电致动器、压电自感知单元、扰动抑制单元、增益放大器、增益衰减器以及差分放大器;其中,

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述压电自感知单元包括感知电容c1,所述差分放大器的正相、反相输入端分别连接在所述感知电容c1的两端。

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述扰动抑制单元包括积分器,所述积分器的输入端输入参考电压信号,输出端连接所述增益放大器的输入端。

4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述电路还包括高压缓冲单元,连接在所述感知电容c1的两端和所述差分放大器的正相、反相输入端之间。

5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述高压缓冲单元包括第一高压缓冲模块和第二高压缓冲模块,所述第一高压缓冲模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨琛党超群居冰峰
申请(专利权)人:浙江大学杭州国际科创中心
类型:发明
国别省市:

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