
压电纳米定位台作为精密运动控制的核心部件广泛应用于精密制造、光学检测、半导体加工等高精尖领域,而高精度定位与场景适配性常常是这些应用的核心需求——既要保证纳米级的定位精度,又要适配不同工况。
基于此前广受认可的P15系列,我们全新推出P15A.XYZ50S25压电纳米定位台。它不仅将负载能力提升至10kg,还通过结构创新增强了场景适应性。80μm/轴的行程在保证高精度的同时,也兼顾了实际应用中的运动范围需求。从定制化需求精准落地,到标准化产品全面推广,P15A.XYZ50S25的研发为多行业精密定位提供了新的方案。

一
技术基础: 为什么选择压电驱动?
压电纳米定位台主要利用逆压电效应:当在压电陶瓷材料上施加外部电压时,其内部晶格结构会发生微观形变,从而产生可控的精密位移。通过精确控制输入电压,即可直接、快速地控制这种机械位移。
基于此原理的压电驱动技术,为纳米定位系统带来了几个关键优势:
▸ 1.纳米级分辨率与高精度:平台的驱动源于压电材料的直接微观形变,无需通过中间传动机构进行转换,从根本上避免了回程间隙、摩擦等因素的影响。通过高性能闭环控制,可轻松实现纳米级的分辨率与定位精度。
▸ 2.毫秒级响应:压电陶瓷的响应时间通常在毫秒量级,这使得平台能够执行高速、高频率的扫描与定位运动,满足动态应用的需求。
▸ 3.高刚性与强推力:压电陶瓷在变形时能产生较大的作用力,这使得运动平台具有很高的静态与动态刚度。
▸ 4.洁净无磁:压电驱动过程不产生电磁场,也不会因相对运动而产生磨损颗粒。这使其非常适用于一些对真空环境和清洁度要求高的场景,以及需要避免电磁干扰的精密测量场合。
二
设计演进:从方形通用平台到全场景兼容承载台面
P15系列压电纳米定位台一直以来都是多维纳米定位的可靠选择,其多尺寸设计、可选通孔的架构,充分满足光学、显微、微操作等领域对通用性、灵活性的广泛需求。
P15A.XYZ50S25压电纳米定位台的中心通孔为圆形。该结构让其受力更均匀,为重型负载下的三维纳米级运动提供一种更稳定、更一致的解决方案。
▸ 1.提升刚度的方向一致性:当负载接近10kg,且需在80μm行程内进行动态扫描或定位时,这种圆形结构天然具备更高的对称性,经过优化设计,有助于实现X与Y轴方向刚度和动态响应特性更趋一致,从而确保重载条件下,平台在全平面内的运动精度更加均匀。
▸ 2.优化负载应力分布:圆形轮廓让负载产生的应力更平滑地传递至柔性铰链系统,有利于改善长期重载运行下的结构稳定性与疲劳寿命,从设计上保障了长期精度稳定性。
▸ 3.增强兼容性:圆形的载台设计打破负载的安装方位限制,可实现适配多种用途,大幅提升设备集成效率,与负载连接更自由。另外,许多精密加工与检测场景需要平移与旋转运动的协同。圆形台面为后续与旋转轴的集成提供了物理与概念上的便利,易于实现同轴对准,简化多自由度系统的设计。

三
场景延伸: 从定制到标准,覆盖多行业核心需求
P15A.XYZ50S25压电纳米定位台源于精准的定制化需求,但凭借结构与性能的通用性,现已成为P15系列的重要补充,可广泛适用于多行业精密定位场景:
▸ 1.透射光应用:完美适配近场扫描、共焦显微镜、掩模定位等透射光场景,圆形通光孔更贴合光学通路的圆形特性,有效避免遮挡,提升成像质量;
▸ 2.精密调平场景:在晶圆加工或光学镜片检测中,样品平台需在微米甚至纳米尺度上动态调平。P15A.XYZ50S25的对称结构和均匀受力特性,能有效保障调平过程的稳定性与重复性;
▸ 3.特殊环境适配:得益于无摩擦的结构设计,真空版P15A.XYZ50S25可在真空、洁净室等特殊环境中稳定运行,无颗粒产生,满足半导体制造、计量校准等高端场景需求。
实测曲线

电压与位移曲线

线性度曲线

重复度曲线
技术参数
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型号 |
P15A.XYZ50S/K25 |
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运动自由度 |
X,Y,Z |
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驱动控制 |
4路驱动,3路传感/4路驱动 |
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标称行程范围(0~120V) |
64μm/轴 |
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Max.行程范围(0~150V) |
80μm/轴 |
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传感器类型 |
SGS/- |
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中心通孔 |
φ25mm |
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外形尺寸 |
175×170×34mm^3 |
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分辨率 |
3nm/0.1nm |
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重复定位精度 |
X0.05%F.S.,Y0.04%F.S.,Z0.06%F.S./- |
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俯仰/偏航/滚动 |
<20μrad |
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推/拉力 |
200N/10N |
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运动方向刚度 |
2.5N/μm |
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空载谐振频率 |
X315Hz/Y355Hz/Z365Hz |
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带载谐振频率 |
X30Hz/Y32Hz/Z40Hz@10kg |
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闭/开环空载阶跃时间 |
200ms@10kg/30ms |
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承载能力 |
10kg |
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静电容量 |
20.8μF/轴 |
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工作温度范围 |
-20~80℃ |
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材质 |
不锈钢、铝合金 |
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重量 |
1800g |
推荐控制器
E70.D4S-L多通道压电控制器是基于标准E70压电控制器进行通信接口变换的四通道压电控制器,可通过串口、USB或网口进行数字通信,适用于驱动P15A.XYZ50S25系列压电纳米定位台。E70.D4S-L控制器采用DC24V供电,可通过模拟或数字信号进行闭环控制,上位机软件支持二次开发。

更多详情欢迎致电芯明天0451-86268790、17051647888(微信同号)!


