压电系统的模拟控制方式如何操作

我们以200μm位移的P18系列压电扫描台与0~10V模拟输入、0~120V输出的E53系列压电控制器为例，介绍压电系统的模拟控制方式如何操作。

模拟控制方式下，需要额外配备外部模拟信号输出单元，例如实验室常用的函数信号发生器。

下面以函数信号发生器为例，介绍具体操作步骤：

1.第一步：接线

1）使用模拟信号输入线将函数信号发生器的输出接口与E53控制器模拟输入接口相连接；

2）E53压电控制器PZT输出接口，连接P18系列压电扫描台驱动电压连接器；

3）E53压电控制器传感输入接口，连接P18系列压电扫描台传感反馈连接器；

注意：芯明天部分压电产品的PZT输出线与传感输入线为集成到一个连接器中，上述步骤单独连接一个连接器即可。

2.模拟控制方式设置方法

模拟控制切换开关位于E53压电控制器的后面板。

切换开关A为模拟控制，D为数字控制，M为通过软件操作来设置模拟或数字控制方式。此步将开关打到A设置为模拟控制。

3.开环、闭环设置方法

开、闭环的切换开关位于E53压电控制器的后面板。

切换开关ON为闭环，OFF为开环，M为指通过软件操作来设置开环或闭环。

4.模拟控制下的开闭环操作

以下操作过程中定义模拟控制输入电压为Vin，压电控制器的输出电压为Vout，压电扫描台产生的位移为S。

01/开环、闭环区别

开环状态下，模拟输入电压Vin与输出电压Vout成线性关系。

在闭环状态下，模拟输入电压Vin与位移S成线性关系。

02/单点运动控制与实际操作方法

单点运动控制是指达到某一个固定点位的运动。例如从A点运动到B点。

我们通过模拟控制使P18系列压电扫描台运动200μm固定位移值。

具体操作如下：

首先要清楚模拟控制输入0-10V对应0-200μm位移，因此可以计算出当模拟输入Vin=10V时即可控制P18系列压电扫描台运动S=200μm行程。

我们将函数信号发生器设置为10V直流电压输出，点击发送模拟电压即可使P18系列压电扫描台单点运动200μm位移行程。

03/波形运动控制与实际操作方法

波形运动控制是指在一定的位移幅值范围内，控制压电产品按照某一种波形产生周期往复运动（如正弦波、方波、三角波等等）。例如在A、B两点间周期性往复运动，或从A到B到C，再由C到B到A的周期性往复运动。

我们通过模拟控制使P18系列压电扫描台按照峰峰值200μm，频率1Hz的正弦波方式运动。

具体操作如下：

首先要清楚模拟控制输入0-10V对应0-200μm位移，因此可以计算出当模拟输入Vin=10V时即可控制P18系列压电扫描台运动S=200μm行程。

函数信号发生器的设置如下：

•选择波形控制方式中的正弦波

•设置峰峰值电压为10V

•设置频率为1Hz

•设置偏置为5V

注意：波形控制时需要设置偏置电压，数值一般为峰峰值的一半。

5.操作注意

1）在开环状态下，控制输入电压Vin设置保持在0~10V范围内，保证输出电压Vout不超过P18系列压电扫描台的工作电压0~120V；

2）在闭环状态下，控制输入电压Vin设置保持在0~10V范围内，保证输出位移S不超过P18系列压电扫描台的位移范围0~200μm。

审核编辑：汤梓红