PDu150CL –具有應變計反饋的低噪聲150V壓電驅動器
PDu150CL將高壓電源,精密應變調節電路,反饋控制器和超低噪聲放大器(26uV RMS)組合成一個信用卡大小的封裝。它為帶有或不帶有集成電阻應變傳感器的壓電致動器的高分辨率開環或閉環控制提供了所有必需的功能。PDu150CL在高達80 kHz的頻率下可產生高達300mA的輸出電流,且噪聲極低。它適用于苛刻的應用,例如半導體機械,掃描探針顯微鏡,光學,振動控制和納米定位。PDu150CL可以與SCL系列閉環堆棧執行器作為校準對購買?。
PDu150CL具有短路保護,平均電流過載保護和過熱保護。被動冷卻可用于低功率應用,或者當功耗大于5W時可以使用集成風扇。PDu150CL可以用四個M2.5螺釘安裝,也可以直接安裝到主機主板(PDu150CL-PCB)。
技術指標
電源 | +24 V(+/- 10%) |
輸出電壓 | -30 V至+150 V |
峰值電流 | 300毫安 |
RMS電流 | 235毫安 |
功率帶寬 | 80 kHz(150 Vp-p) |
信號帶寬 | 180 kHz的 |
擺率 | 38 V /美元 |
獲得 | 20伏/伏 |
輸入阻抗 | 10 kOhm(閉環模式) |
輸入阻抗 | 3.05 kOhm(開環模式) |
輸入偏移 | +/- 5毫伏 |
加載 | 無限 |
輸出噪音 | 26 uV RMS(1 uF負載,0.03 Hz至1 MHz) |
保護 | 短路,過電流和溫度 |
靜態電流 | 100 mA(停機時為10 mA) |
連接器 | 螺絲端子(AWG 20-30) |
外型尺寸 | 89 x 40 x 44毫米(長x寬x高) |
環境 | -40C至60C(-40F至140F) |
重量 | 80克 |
運作方式
PDu150CL可以在開環或閉環模式下使用。在開環模式下,輸入信號直接連接到功率放大器。請注意,放大器輸出使用新穎的低噪聲差分架構,該架構無法接地,例如,不能連接到接地示波器的接地線。
在閉環模式下,輸入信號充當反饋回路的命令信號。應變信號來自附接到壓電或結構的電阻應變儀。
應變傳感器規格
應變傳感器規格 | |
橋梁激勵 | 5V(差分) |
傳感器電阻 | 350歐姆至1000歐姆 |
傳感器配置 | 單,半或全橋 |
橋平衡范圍 | +/- 6毫伏 |
增益范圍 | 200至3000 |
偏移范圍 | +/- 6毫伏 |
帶寬 | 10 kHz的 |
輸入噪聲電壓 | 3 uV RMS(0.1 Hz至100 Hz |
傳感器校準程序
校準橋式調節電路需要執行以下步驟,并且應在將傳感器和壓電連接至PDu150CL的情況下執行。
平衡橋梁
橋式平衡電位器可以解決橋式電阻中的微小失配問題。此步驟可優化電橋電路的溫度靈敏度。
1)將PDu150CL置于開環模式,并向輸入端子施加0V或短路。
2)在S-和S +端子之間連接電壓表(無需斷開電橋)。
3)調整電橋平衡電位器,直到測得的電壓為零。
設置靈敏度和偏移
此步驟將對傳感器進行校準,以使施加到壓電的0V至150V信號產生0V至10V的應變信號。
1)逆時針旋轉傳感器增益電位器(10圈)。
2)確保PDu150CL處于開環模式,并向輸入端子施加0V或短路。
3)監視SNS端子并調整Sensor Offset電位計,直到電壓為零。
4)向輸入端子施加7.5V電壓,以在壓電兩端產生150V電壓。
5)監視SNS端子并調整傳感器增益電位計,直到電壓為+ 10V。
變化
上述過程的許多變化是可能的。下面列出了一些有用的選項。
可以通過在輸入端子上施加一個5Hz正弦波,同時在0V至7.5V的范圍內對失調和增益進行調諧,從而在壓電兩端產生0V至150V的電壓。用示波器監視SNS端子,并調整傳感器偏移和傳感器增益電位計,直到測得的正弦波在0V至10V之間。
與其將傳感器全量程校準為+ 10V,還不如使用+ 5V等其他電壓。
如果壓電兩端的負電壓可接受,則可以方便地將整個壓電電壓范圍(例如-30V至+ 150V)校準為0V至+ 10V的SNS電壓。在校準期間,這需要輸入-1.5V至+ 7.5V,而不是0V至+ 7.5V。
對于額定電壓不同的堆棧執行器,應相應選擇校準輸入信號。例如,對于額定電壓為-20V至+ 100V的壓電,合適的校準輸入為-1V至+ 5V。
外型尺寸
安裝柱接受M2.5螺釘。
PCB安裝版本(PDu150CL-PCB)設計為安裝在主機主板上。唯一的區別是,螺釘端子被安裝在模塊底部的插頭(Harwin M20-9990545和M20-9990845)取代。引腳的建議PCB孔尺寸為1 mm。可下載Altium原理圖和封裝庫。