PIEZODRIVE 150V 压电堆叠执行器,SA系列压电堆叠执行器,SA030305,SA050510,SA070718

150V 压电堆叠执行器

SA系列压电堆叠执行器是一种高性能的压电组件,外层覆有环氧涂层,以增强机械强度和湿度防护。这些执行器与 PiezoDrive 的放大器与驱动模块相匹配。典型应用包括: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。

  • 计算功率带宽: 提供在线计算器

  • 符合 RoHS 与 REACH 标准

规格参数

型号行程范围 (±10%)长度 (mm)横截面尺寸电容 (±20%)质量阻挡力刚度共振频率
SA0303055.6 μm5 mm3×3 mm140 nF0.53 g330 N80 N/μm300 kHz
SA03031014 μm10 mm3×3 mm300 nF1.1 g330 N33 N/μm150 kHz
SA03031825 μm18 mm3×3 mm500 nF2.0 g330 N18 N/μm83 kHz
SA05051014 μm10 mm5×5 mm630 nF2.0 g900 N108 N/μm150 kHz
SA05052031 μm20 mm5×5 mm1.8 μF4.0 g900 N41 N/μm74 kHz
SA05053656 μm36 mm5×5 mm4.3 μF7.1 g900 N28 N/μm42 kHz
SA07071828 μm18 mm7×7 mm4.1 μF7.0 g1800 N120 N/μm83 kHz
SA07074270 μm42 mm7×7 mm10 μF15 g1800 N51 N/μm36 kHz

备注:长度公差 ±0.05 mm

外部绝缘

可选配热塑套管,用于增加机械保护和对电极的绝缘保护。型号需加后缀“-B”,例如:SA050510-B。最低订购量及交期适用。

安装指南

  • 堆叠执行器不可承受显著拉伸力、不均匀负载、偏心载荷、弯矩或扭矩。

  • 建议使用陶瓷或不锈钢球端接口,或柔性结构以减小安装误差。

  • 推荐胶粘剂:

    • 一般用途:氰基丙烯酸胶(如超能胶)

    • 通用双组分环氧:如 Loctite 3430

    • 高温或需散热的应用:Loctite 9466

  • 最大拉伸载荷:阻挡力的10%

  • 建议预加载:大于最大拉伸载荷;最大推荐预加载:阻挡力的50%

陶瓷球端(可选)

为简化安装并减少弯矩负载,可选配陶瓷球端。后缀说明如下:

  • -TBE: 顶端球头

  • -BBE: 底端球头

  • -2BE: 顶底双球头

例如:SA070718-2BE

宽度球端直径额外长度
3 mm3 mm3 mm
5 mm5 mm5 mm
7 mm6.5 mm6.5 mm

行程说明

  • 所列行程为 –30V 至 +150V 电压下的位移

  • 若输入为 0 至 +150V(单极),位移减小至 0.75 倍

  • 若驱动刚性弹簧或粘接于刚性基底,行程也将降低,影响因子为:

    kaka+kl\frac{k_a}{k_a + k_l}

    其中 kak_a 是执行器刚度,klk_l 是负载刚度

电容特性

  • 规格中为小信号电容(室温下)

  • 实际工作时,电容会随电压、温度上升而增加

    • 电压全幅下:电容约为标称值的 2倍

    • 温度每升高 50°C,电容约增至 2倍

热管理

  • 高频满幅驱动时会产生热量

  • 持续工作温度上限:85°C

  • 热功耗约为施加电功率的 10%

电流需求

  • 电流需求计算:

    I=Ceff⋅dVdtI = C_{eff} \cdot \frac{dV}{dt}

  • 正弦波情况下:

    Ipeak=πfCeffVppI_{peak} = \pi f C_{eff} V_{pp}

  • 三角波情况下:

    Ipeak=2fCeffVppI_{peak} = 2 f C_{eff} V_{pp}

推荐驱动器

放大器型号特点
PDm200B通用型,低成本
MX200大电流,低噪声,经济型
PDu150超低噪声
PD200高速,低噪声
PX200高电流,低噪声

连接导线

系列长度绝缘外径导体尺寸
SA0303100 mmPTFE 实心绝缘0.5 mm0.050 mm (AWG30)
SA0505100 mmPTFE 实心绝缘0.64 mm0.106 mm (AWG27)
SA0707100 mmPTFE 实心绝缘0.64 mm0.106 mm (AWG27)

红线代表正极。

真空兼容性

  • 所有 SA 执行器都采用 UV 固化环氧涂层(带或不带热塑套)

  • 涂层与导线绝缘均符合 NASA SP-R-0022A 的脱气要求

OEM 定制选项

  • 陶瓷球头(后缀 –2BE)

  • 定制行程与尺寸

  • 定制连接线与接头

  • 预加载或机械放大结构设计

尺寸说明

  • 总长度 = 堆叠本体长度 + 两端 1 mm 陶瓷端板

  • 长度公差:± 0.05 mm

压电材料性能参数(类似 PZT-5H / Navy Type VI)

性能符号数值单位
压电常数d3360010⁻¹² m/V
d31-27010⁻¹² m/V
g3319.410⁻³ Vm/N
g31-9.210⁻³ Vm/N
电机耦合系数Kp0.65
Kt0.37
K310.38
频率常数Np1980Hz·m
Nt1950Hz·m
N311450Hz·m
弹性常数Y335.3×10¹⁰N/m²
Y117.2×10¹⁰N/m²
品质因数Qm80
介电常数ε33/ε03500@1 kHz
损耗因数tan δ2.5%@1 kHz
居里温度Tc220°C
密度ρ7.8g/cm³
热膨胀系数α3.5ppm/°C

 

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