150V 闭环压电堆叠执行器
SCL系列堆叠执行器内置全桥应变计，可用于闭环控制与应变监测。执行器本体采用陶瓷封装以防潮湿，并具有环氧涂层以绝缘高压线路并提供机械保护。SCL系列与PiezoDrive的PDu150CL驱动器完美匹配，若与该驱动器一同订购，可在出厂时完成校准。应用包括：纳米定位、显微镜、精密加工、振动控制、液压泵、阀门和光学系统。
RoHS 和 REACH 合规
技术参数
一般规格
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 驱动电压 | -30V 至 +150V |
| 行程容差 | ±15% |
| 长度公差 | ±0.1 mm |
| 滞后误差 | < 15% |
| 工作温度 | 0 至 +70°C |
| 推荐工作湿度 | < 40% |
| 储存温度 | -25 至 +80°C |
| 储存湿度 | < 40% |
| 应变计类型 | 全桥，350 Ω |
| 灵敏度因子 (GF) | 2 |
| 桥压 | < 5 Vrms |
型号参数表
| 型号 | 行程范围 (0~150V) | 行程范围 (-30~150V) | 长度 | 横截面 | 电容 (±20%) | 质量 | 阻挡力 | 刚度 | 共振频率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SCL050509 | 9.5 μm | 12 μm | 9 mm | 5×5 mm | 0.75 μF | 2.0 g | 1000 N | 105 N/μm | 140 kHz |
| SCL050518 | 20 μm | 26 μm | 18 mm* | 5×5 mm | 1.6 μF | 3.8 g | 1000 N | 50 N/μm | 70 kHz |
| SCL050536 | 41 μm | 53 μm | 36 mm | 5×5 mm | 3.5 μF | 7.4 g | 1000 N | 24 N/μm | 34 kHz |
| SCL070718 | 19 μm | 24 μm | 18 mm* | 7×7 mm | 3.0 μF | 7.3 g | 1900 N | 100 N/μm | 70 kHz |
| SCL070736 | 38 μm | 50 μm | 36 mm | 7×7 mm | 6.0 μF | 14 g | 1900 N | 50 N/μm | 35 kHz |
*说明：18mm 长的执行器，其应变计电气接点靠近末端，可能与安装面接触。建议使用球端防止短路，或通过后缀“-Spacer”添加0.4 mm陶瓷垫片，例如：
SCL050518-Spacer
安装说明
不应施加拉伸力、非均匀载荷、偏载、弯矩或扭矩。
可使用陶瓷/不锈钢球端配合柔性结构减少误差。
建议粘接剂：
低温：氰基丙烯酸类（如超能胶）、Loctite 3430。
高温/需散热：Loctite 9466。
最大推荐拉力为阻挡力的10%
若需双向力或高速运动，应施加预加载，其大小应大于最大拉力，最大不超过阻挡力的50%，以保持执行器处于压缩状态。
球端选配
通过添加以下后缀可选配球端：
-TBE: 顶部球端-BBE: 底部球端-2BE: 顶部和底部球端
例如：SCL050509-2BE
| 横截面 | 球端直径 | 每个球端增加长度 |
|---|---|---|
| 5×5 mm | 5 mm | 2.5 mm |
| 7×7 mm | 7 mm | 3.5 mm |
安装杯（Mounting Cups）也可选配：
| 型号 | 适配球端 | 外径 | 每个杯增加长度 |
|---|---|---|---|
| SCUP5 | 5 mm | 5 mm | 0.56 mm |
| SCUP7 | 7 mm | 7 mm | 0.78 mm |
应变计说明
应变计为350Ω全桥，含两个90°应变片。
主方向应变记为 +ε，垂直方向为 -νε（考虑泊松比 ν）。
若满量程应变为0.1%，桥输出电压约为 6.7 mV（激励电压5V）。
与PDu150CL搭配时，典型闭环分辨率为 ±25nm（@100Hz带宽）。
推荐驱动器：PDu150CL
支持开环与闭环控制
可设置使传感器输出满程为+10V
输入信号 0~10V → 对应执行器全行程输出
推荐闭环输入最高不超过 9V（留余量补偿温漂或老化）
若与执行器一同订购，可在出厂时完成校准。默认校准范围为 0
150V 输入 → 010V 传感器输出。
行程说明
若执行器带动刚性负载（弹簧），行程将减小：
有效行程=kaka+kl\text{有效行程} = \frac{k_a}{k_a + k_l}
其中 kak_a 为执行器刚度，klk_l 为负载刚度。
粘接于刚性基底时行程亦会减小，尤其对长度小于宽度两倍的执行器影响较大。
电容说明
表中电容为小信号电容（室温下测得）
实际运行时电容增加，满行程下为标称值的 1.5 倍
温度升高 50°C 时，电容约为 2 倍
热管理
热量来自金属层电阻、机械摩擦、迟滞损耗
热量通过表面对流与端板传导散出
当驱动频率高于 500 Hz 时，建议使用平端面以增强散热
大截面提供更好导热性，但需更大驱动电流
最大操作温度：70°C，如需更高温度型号，请联系供应商
温升频率对照表（@150V 正弦波）
| 横截面 | 升温10°C | 升温25°C |
|---|---|---|
| 5×5 mm | 600 Hz | 1.5 kHz |
| 7×7 mm | 500 Hz | 3 kHz |
以上频率假设运行频率低于系统共振频率。在共振点附近，热量产生将显著增加。
尺寸说明
总长度 = 陶瓷长度 + 两端板
总宽度 = 陶瓷宽度 + 2.3 mm（含应变计和导线)
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