壓電管掃描儀是由徑向極化的壓電材料制成的薄圓柱體,具有四個(gè)外部電極和一個(gè)連續(xù)的內(nèi)部電極。當(dāng)電壓施加到一個(gè)外部電極上時(shí),致動(dòng)器壁膨脹,導(dǎo)致垂直收縮和管端的大的橫向偏轉(zhuǎn)。圓周電極可用于垂直或徑向延伸和收縮。
壓電管掃描儀廣泛用于掃描探針顯微鏡和應(yīng)用,如纖維拉伸和光束掃描。可根據(jù)要求定制尺寸和/或規(guī)格。
注釋:
- 具有固定基座和自由端的第一彎曲模式共振頻率。
用TD250放大器驅(qū)動(dòng)壓電管
這TD250是一款超低噪聲、六通道250伏放大器,針對(duì)驅(qū)動(dòng)壓電管掃描儀進(jìn)行了優(yōu)化。雖然許多配置都是可能的,但下面顯示的驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電極配置提供了最大的X、Y和Z行程范圍[1]。這種配置也稱(chēng)為“全長(zhǎng)”配置[1]。該方法的性能與參考文獻(xiàn)[1]中的其他配置進(jìn)行了比較。
在驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電極配置中,X和Y電極以標(biāo)準(zhǔn)方式用相等和相反的電壓驅(qū)動(dòng),如下所示。通過(guò)向內(nèi)部電極施加負(fù)電壓,可以獲得等于垂直掃描范圍一半的收縮。也就是說(shuō),垂直偏轉(zhuǎn)是δL=Vz×d31Lh。在哪里Vz是施加到內(nèi)部電極的嚴(yán)格負(fù)電壓。
這種方法利用壓電材料較高的正電場(chǎng)強(qiáng)度,通常是負(fù)電場(chǎng)強(qiáng)度的五倍。必須小心不要在內(nèi)部電極上施加正電壓,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致去極化。例如,當(dāng)使用同相通道時(shí),輸入被強(qiáng)制為負(fù),如下所示。或者,也可以使用反相通道,強(qiáng)制輸入為正。
偏轉(zhuǎn)和共振頻率計(jì)算器
以下計(jì)算器估計(jì)壓電管的橫向和垂直移動(dòng)范圍,條件是:
- 假設(shè)驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電極配置。也就是說(shuō),只有負(fù)電壓被施加到內(nèi)部電極。如果管子僅用于伸長(zhǎng),報(bào)告的垂直行程范圍可以加倍。
- “被動(dòng)長(zhǎng)度”是為了增加行程范圍而添加的附加結(jié)構(gòu)。這個(gè)長(zhǎng)度不包括在諧振頻率的計(jì)算中。