澳大利亚Piezodrive,SCL 系列,堆栈式执行器,带全桥式应变传感器
150V 闭环堆栈执行器
SCL 系列堆栈执行器包括一个用于闭环控制和应变监测的全桥式应变传感器。堆栈执行器采用陶瓷封装，用于防潮，并涂有环氧树脂涂层，以绝缘高压线路并提供机械保护。SCL 促动器与 PiezoDrive PDu150CL 驱动器完美匹配，当一起订购时，该驱动器可以校准到促动器。应用包括：纳米定位、显微镜、精密加工、振动控制、液压泵、阀门和光学。
规格
| 一般规格 | |
| 驱动电压 | -30V 至 +150V |
| 行程容差 | +/-15% |
| 长度公差 | +/- 0.1 毫米 |
| 磁滞现象 | <15% |
| 工作温度 | 0 至 +70 摄氏度 |
| 工作湿度 | <40% 推荐 |
| 储存温度 | -25 至 +80 摄氏度 |
| 储存湿度 | <40% 推荐 |
| 应变计 | 全桥，350 欧姆 |
| 仪表系数 | 2 |
| 电桥电压 | <5 Vrms |
注意：
* 18mm 致动器上的应变片电触点靠近堆栈的末端，可能会接触安装表面。第 4 节中显示了一个 18mm 长的致动器示例。为避免应变片短路，建议使用球头端。或者，可以通过在订货代码后加上 -Spacer 来在两端添加 0.4mm 陶瓷垫片，例如 SCL050518-Spacer
安装
堆栈执行器不应承受较大的拉伸载荷、分布不均的载荷、离轴载荷、弯矩或扭矩。为了减少安装误差，可以使用陶瓷或不锈钢球端将堆栈执行器连接到负载。还推荐使用弯曲机制。
适合低温作的胶粘剂包括氰基丙烯酸酯，例如强力胶凝胶，以及通用的双组分环氧树脂，例如 Loctite 3430。在需要散热或在高温下运行的应用中，建议使用 Loctite 9466。
最大推荐拉伸载荷为锁紧力的 10%。在需要双向力或高速运动的应用中，建议使用大于最大拉伸载荷的预紧力。这保证了促动器始终处于压缩状态。建议的最大预紧力为锁紧力的 50%。
应变计
应变片是一个 350 欧姆全桥布置，由两个 90 度应变花构成。与压电膨胀方向对齐的应变元件标记为 +ε 度，90 度元件表示为 –νε。之所以采用这种约定，是因为正应变 +ε 由于泊松比 （ν).
感应差分电压VS对于双变量元件，全桥为 [1， 2]VS=12VeGFε(1+ν)哪里Ve是激励电压（例如 5V），GF 是应变系数（例如 2），ε是应变，而ν是泊松比（PZT5H 为 0.34）。对于 0.1% 的满量程应变，预期的电桥电压为 6.7 mV。
PDu150CL 放大器模块在 0.1 Hz 至 100 Hz 范围内具有 3 uVrms 的输入参考噪声。因此，应变测量噪声的预测标准差为σ=3μV6.7毫伏=0.045满量程的 %即 6σ- 分辨率 [1] 为 100 Hz 带宽时满量程的 0.26%。例如，SCL050509 和 PDu150CL 放大器模块的闭环分辨率约为 25nm（峰峰值），带宽为 100 Hz。
推荐驱动程序
PDu150CL 驱动程序模块（版本 5 或更高版本）提供开环或闭环作所需的所有功能。连接图如下图所示。
连接后，对模块进行校准，以便执行器的全范围扩展产生 +10V 传感器输出。然后，该模块可以切换到闭环，其中 0V 至 10V 输入产生零，到执行器的全范围扩展。
当执行器和 PDu150CL 驱动器一起订购时，可以要求进行工厂校准。默认情况下，应变片经过校准，因此 0V 至 +150V 执行器电压产生 0V 至 +10V 传感器信号。在闭环中，全行程由 +10V 输入信号产生，但是，闭环中的最大推荐输入为 9V。这为控制器留下了一些“空间”，以补偿由于温度降低或执行器老化等原因而减少的致动器行程。执行器在未安装状态下进行校准，因此安装后应检查校准，并在必要时进行调整。
球头
SCL 堆栈执行器可配备球端，以改善负载分布并减少使用过程中的弯曲。可以通过在订货代码中添加以下后缀之一来指定一个或两个球头：-TBE（顶部球端）、-BBE（底部球端）或 -2BE（两个球端）。例如 SCL050509-2BE。
| 执行器横截面 | 半球直径 | 额外长度 |
| 5 x 5 毫米 | 5 毫米 | 每个球端 2.5 mm |
| 7 x 7 毫米 | 7 毫米 | 每个球端 3.5 mm |
安装杯可用于 5 mm 和 7 mm 半球。
| 订购代码 | 西装 Hemisphere | 外径 | 额外长度 |
| SCUP5的 | 5 毫米 | 5 毫米 | 每杯 0.56 毫米 |
| SCUP7的 | 7 毫米 | 7 毫米 | 每杯 0.78 毫米 |
中风
当堆叠平动器驱动刚性弹簧时，范围会减少系数kpkp+kL哪里kp是平动电机刚度，而kL是载荷刚度。
也可以通过约束端板来减少行程，例如通过将促动器粘合到坚硬的底座上。这种影响在长度小于宽度两倍的致动器中最为明显。
电容
促动器电容是在室温下测得的小信号电容。由于磁滞，有效电容随着施加的电压而增加。当满量程工作时，有效电容大约是小信号电容的 1.5 倍。电容也随温度的增加而增加。温度升高约 50 °C 将使有效电容增加一倍。
运行过程中的温升是由于金属层中的电阻加热、机械摩擦和磁滞造成的能量损失。产生的热量通过表面对流和通过端板的传导消散。
由于热传导，当工作频率持续超过约 500 Hz 时，建议使用平端板。具有较大横截面积的执行器可提供更好的热传导;但是，这些也需要更高的驱动电流。
SCL 系列执行器可在高达 70 摄氏度的温度下运行。可根据要求提供具有更高温度范围的版本。
运行期间的实际温升取决于许多因素，包括连接结构的热阻、通过执行器的气流以及驱动信号的大小和波形。作为温度上升的指标，下表列出了当由 150 Vp-p 正弦
波驱动时，SCL 执行器的温度升高 25 度的大致频率。
| 执行器横截面 | 10 摄氏度上升 | 25 摄氏度上升 |
| 5 x 5 毫米 | 600 赫兹 | 1.5 赫兹 |
| 7 x 7 毫米 | 500 赫兹 | 3 kHz |
以上数字假设工作频率低于致动器和连接结构的第一谐振频率。在谐振频率附近可以产生更多的热量。
尺寸
总堆叠尺寸基于规格中列出的陶瓷的宽度和长度。包括线材和应变片在内的总宽度尺寸比陶瓷宽 2.3 毫米。
