澳大利亞Piezodrive,PDu150CL ,具有應變計反饋的低噪聲 150V 壓電驅動器,精密應變調節電路,反饋控制器,超低噪聲放大器


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澳大利亞Piezodrive,PDu150CL ,具有應變計反饋的低噪聲 150V 壓電驅動器,精密應變調節電路,反饋控制器,超低噪聲放大器

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) 組合在一個信用卡大小的封裝中。它為壓電促動器的高分辨率開環或閉環控制提供了所有必要的功能,無論是否集成電阻式應變傳感器。PDu150CL 在高達 80 kHz 的頻率下產生高達 300mA 的輸出電流,且噪聲非常低。它適用于要求苛刻的應用,如半導體機械、掃描探針顯微鏡光學振動控制納米定位。PDu150CL 可以作為與?SCL 系列閉環堆棧執行器的校準對購買。

PDu150CL 具有短路、平均電流過載和過熱保護。被動冷卻可用于低功率應用,或者當功率耗散超過 5W 時可以使用集成風扇。PDu150CL 可以用四顆 M2.5 螺絲安裝,也可以直接安裝到主機主板 (PDu150CL-PCB) 上。

規格

電源 +24 伏 (+/-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 赫茲
轉換速率 38 伏/微斯
獲得 20 伏/伏
Input Impedance 10 kOhm(閉環模式)
Input Impedance 3.05 kOhm(開環模式)
Input Offset +/- 5 毫伏
負荷 無限
輸出噪聲 26 uV RMS(1 uF 負載,0.03 Hz 至 1 MHz)
保護 短路、過流和溫度
靜態電流 100 mA(關斷時 10 mA)
連接 螺絲端子 (AWG 20-30)
尺寸 89 x 40 x 44 毫米(長 x 寬 x 高)
環境 0C 至 60C(32F 至 140F)
重量 80 克

連接圖

推薦用于閉環堆棧執行器的驅動電路

PDu150CL 可用于開環或閉環模式。在開環模式下,輸入信號直接連接到功率放大器。請注意,放大器輸出使用一種新穎的低噪聲差分架構,該架構不能接地,例如接地示波器的接地引線。

在 closed-loop 模式下,input 信號充當 feedback loop 的命令信號。應變信號來自連接到壓電陶瓷或結構的電阻應變片。

輸出電流

峰值輸出電流為 300mA。此外,每個放大器的最大平均電流為 105mA。平均電流可用于計算功率耗散和平均電源電流。對于正弦波,平均正輸出電流等于

電源電流

放大器的靜態功率約為 2 W 或 85 mA。通過使用集電極開路電路將 Enable 引腳拉低,可以將其降低到 <10 mA。如果使用風扇,靜態功率增加 0.5W,

功率帶寬

功率帶寬是可以再現而不失真的最大頻率周期信號。計算器確定給定負載電容的最大工作頻率和所需功率。該計算器包括電流限制、轉換速率、輸出阻抗和信號帶寬的影響。該計算器不包括峰值電流限制的時間常數,當功率帶寬低于 100 Hz 時,可能不準確。

功率放大器噪聲

輸出噪聲包含一個與負載電容無關的低頻分量(0.03 Hz 至 10 Hz);以及與負載電容成反比的高頻分量(10 Hz 至 1 MHz)。被動冷卻可實現最佳噪聲性能,因為風扇的磁場會在輸出中感應 mV 級干擾。在低噪聲應用中,如果風扇被移除,如果功率耗散超過 5W,則需要一些外部氣流

使用 SR560 低噪聲放大器(增益 = 1000)、示波器和 Agilent 34461A 電壓表測量噪聲。低頻噪聲如下圖所示。RMS 值為 15 uV,峰峰值電壓為 100 uV。

應變傳感器規格

應變傳感器規格
電橋激勵 6V(差分)
傳感器電阻 350 歐姆至 1000 歐姆
傳感器配置 單橋、半橋或全橋
Bridge Balance Range(橋式平衡范圍) +/-6 毫伏
增益范圍 200 到 3000
偏移范圍 +/-6 毫伏
帶寬 10 kHz
輸入噪聲電壓 3 uV RMS(0.1 Hz 至 100 Hz)

傳感器連接

PDu150CL 與單元件應變傳感器、半橋和全橋傳感器配置兼容。這些不同布置的優點和推薦的連接方法如下所述。包括 www.omega.com 在內的許多供應商都提供了合適的應變傳感器。PDu150CL 可以作為與?SCL 系列閉環堆棧執行器的校準對購買。

單元件應變片

單元件應變傳感器可用于溫度穩定或優先考慮簡單性的應用。如下所示,推薦的配置需要三個電阻等于應變計的虛擬電阻器 (R)。當虛擬電阻器具有與應變片相同的溫度系數并與應變片熱連接時,可實現最佳溫度穩定性。

傳感器噪聲和分辨率

由于傳感器噪聲由控制環路的互補靈敏度功能濾除,因此目標帶寬通常為 0.1Hz 至 100Hz。頻率上限影響不大,因為該帶寬中的大部分噪聲是由于來自板載參考和初級增益級的低頻噪聲造成的。電橋電阻為 350 歐姆時,折合到輸入端的總噪聲電壓如下圖所示,RMS 值為 3uV,峰峰值電壓為 20uV。

尺寸

安裝柱接受 M2.5 螺釘。

PCB 安裝版本 (PDu150CL-PCB) 設計用于安裝在主機主板上。唯一的區別是螺絲端子被安裝在模塊底部的接頭(Harwin M20-9990645 和 M20-9990845)所取代。引腳的推薦 PCB 孔尺寸為 1 mm。


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