150V 闭环堆叠执行器
SCL系列的堆栈执行器包括全桥应变传感器,用于闭环控制和应变监测。堆叠执行器采用陶瓷封装以保护湿度,并涂有环氧涂层以绝缘高压线路并提供机械保护。SCL执行器理想地匹配到PiezoDrive PDu150CL驱动器,该驱动器可根据订单校准至执行器。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到+150V |
| 中风容忍 | +/-15% |
| 长度公差 | +/-0.1毫米 |
| 滞后效应 | <15% |
| 工作温度 | 0至+70摄氏度 |
| 工作湿度 | <推荐40% |
| 储存温度 | -25到+80摄氏度 |
| 储存湿度 | <推荐40% |
| 应变计 | 全桥,350欧姆 |
| 轨距因子 | 2 |
| 桥电压 | <5 Vrms |
零件编号
| 订单 代码 | 范围: 0V至150V | 范围: -30至150V | 长度 | 横 截面 | 资本 +/-20% | 弥撒 | 阻挡 力量 | 刚度 | 规则。 频率。 | 立即购买 |
| SCL050509 | 9.5 嗯 | 12 嗯 | 9毫米 | 5×5毫米 | 0.75微法拉 | 2.0克 | 1000 N | 105 N/um | 140 kHz | 立即购买 |
| SCL050518 | 20 um | 26 嗯 | 18* 毫米 | 5×5毫米 | 1.6 uF | 3.8克 | 1000 N | 50 N/um | 70 kHz | 立即购买 |
| SCL050536 | 41 嗯 | 53 嗯 | 36毫米 | 5×5毫米 | 3.5 uF | 7.4克 | 1000 N | 24牛顿/单位 | 34 kHz | 立即购买 |
| SCL070718 | 19 嗯 | 24 嗯 | 18* 毫米 | 7×7毫米 | 3.0 微法 | 7.3克 | 1900 N | 100牛顿/单位 | 70 kHz | 立即购买 |
| SCL070736 | 38 嗯 | 50 嗯 | 36毫米 | 7×7毫米 | 6.0 uF | 14克 | 1900 | 50 N/um | 35 kHz | 立即购买 |
注释:
* 18毫米执行器的应变计电气触点靠近堆叠末端,可能接触安装面。第4节展示了一个18毫米长度执行器的示例。为避免应变计短路,建议使用球头。或者,也可以通过在订单代码加上 -Spacer(例如 SCL050518-Spacer)来在两端加装 0.4mm 陶瓷间隔
安装方式
堆叠执行器不应承受显著的拉伸载荷、不均匀分布的载荷、离轴载荷、弯曲力矩或扭矩。为减少安装误差,可以使用陶瓷或不锈钢球端将堆叠执行器与负载接口连接。也建议使用弯曲机构。
适合低温作的粘合剂包括氰基丙烯酸酯,如超级胶凝胶,以及通用的两组份环氧树脂,如乐抿石3430。在需要散热或高温运行的应用中,推荐使用乐泰9466。
最大推荐拉伸载荷为阻挡力的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载力。这保证了执行器始终处于压缩状态。最大推荐预载力为阻挡力的50%。
应变计
应变计为350欧姆全桥结构,由两个90度花环组成。与压电展开方向对齐的应变元素标记为+ε,90度元素记为–νε。采用这一约定是因为正应变+ε会导致泊松比().
推荐驾驶员
PDu150CL驱动模块(版本5及以上)提供了开环或闭环运行所需的所有功能。连接图如下所示。
连接后,模块经过校准,使执行器的全范围延伸输出为+10V传感器。模块随后可切换为闭环,0V到10V输入时执行器全范围延伸为零。
当执行器和PDu150CL驱动器同时订购时,可以请求工厂校准。默认情况下,应变计校准为0V至+150V执行器电压产生0V至+10V传感器信号。在闭环中,完整冲程由+10V输入信号产生,但闭环的最大推荐输入电压为9V。这为控制器留出了一定的“余裕”,以补偿因温度降低或执行器老化等导致的行程缩短。执行器校准时处于未安装状态,安装后应检查校准,必要时调整。
球端
SCL堆叠执行器可配备球端,以改善负载分布并减少使用过程中的弯曲。通过在订单代码中添加以下后缀之一,可以指定一个或两个球端:-TBE(上球端)、-BBE(底球端)或-2BE(两个球端)。例如SCL050509-2BE。
| 执行器截面 | 半球直径 | 额外长度 |
| 5 x 5 毫米 | 5毫米 | 每个球头2.5毫米 |
| 7 x 7 毫米 | 7毫米 | 每个球头3.5毫米 |
安装杯适用于5毫米和7毫米的半球。
| 订单代码 | 西装半球 | 外径 | 额外长度 |
| SCUP5 | 5毫米 | 5毫米 | 每杯0.56毫米 |
| SCUP7 | 7毫米 | 7毫米 | 每杯0.78毫米 |
中风
当堆叠执行器驱动刚性弹簧时,续航距离会减少为+其中是执行器刚度,是载荷刚度。
通过约束端板,例如将执行器与刚性底座结合,也可减少行程。这种效应在长度小于宽度两倍的执行器中最为显著。
电容
执行器电容是在室温下测量到的小信号电容。由于滞后效应,有效电容随施加电压而增加。在全范围工作时,有效电容约为小信号电容的1.5倍。电容也会随温度增加。温度大约增加50摄氏度时,有效电容会翻倍。
热成像
运行期间温度上升是由于金属层的电阻加热、机械摩擦以及滞后导致的能量损失所致。产生的热量通过表面对流和端板传导被散发。
由于热传导,当工作频率持续超过约500赫兹时,建议使用平端板。截面积更大的执行器能提供更好的热传导性;但这些也需要更高的驱动电流。
SCL系列执行器可在最高70摄氏度的温度下工作。可根据需求提供更高温度范围的版本。
实际运行时的温度上升取决于多种因素,包括连接结构的热阻抗、执行器上的气流,以及驱动信号的大小和波形。作为温度上升的指示,下表列出了在由150 Vp-p正弦
波驱动时,SCL执行器温度大约增加25度的频率。
| 执行器截面 | 10摄氏度升高 | 25摄氏度上升 |
| 5 x 5 毫米 | 600 Hz | 1.5 kHz |
| 7 x 7 毫米 | 500赫兹 | 3 kHz |
上述图假设工作频率低于执行器和连接结构的第一共振频率。在共振频率附近可以产生显著更多的热量。
尺寸
总堆叠尺寸基于规格中列出的陶瓷的宽度和长度。包括钢丝和应变计在内的总宽度比陶瓷宽2.3毫米。


