近年來，隨著工業設備及應用的升級與進步，對宏動行程范圍的運動控制提出了更高的要求，更大的行程范圍（mm級）、更高的運動精度（nm級）成為目標。芯明天聚焦前沿科技應用，結合自身技術優勢，組織研發團隊進行了大量的設計與試驗，終于實現了技術上的突破，成功研制了直線壓電馬達運動平臺。

芯明天直線壓電馬達

壓電馬達是由壓電陶瓷作為驅動單元，利用特殊的機械結構設計，將壓電陶瓷產生的直線微位移轉換為機械平面的宏觀直線運動，行程可達幾百毫米，精度則依然可以保持壓電陶瓷的超高精度，達納米級。

原理介紹

芯明天N31系列直線壓電馬達的驅動原理如下圖所示，下圖中展示了部分壓電驅動足的驅動動態效果。

該直線壓電馬達中具有多對壓電陶瓷驅動，成對的壓電陶瓷在不同電壓驅動下發生推拉運動，從而使移動臺面產生爬行前進或后退，而每對壓電陶瓷間的配合，將該直線壓電馬達平臺的運動速度成倍提高。并且，采用該種結構的直線壓電馬達提供了非常高的保持力，是一般壓電馬達保持力的10倍以上。

芯明天N31系列直線壓電馬達，內部采用高性能PZT驅動，直線運動行程可選25mm、50mm、100mm，可達亞納米級分辨率。選配閉環伺服傳感器（增量式編碼器）可提供更高的定位精度。

產品特點

?大出力

?上電自動找零位

?閉環誤碰后自動歸位

?可選光柵尺數字閉環

?采用耐磨材料，真空無磁兼容

?可選二/三維組合

應用領域

?工業級精密定位

?半導體技術/測試

?晶圓檢測

?平版印刷

?納米壓印

?納米計量學

?在強磁場和真空中運動

直線壓電馬達位移測試

大出力

N31系列直線壓電馬達的主動推拉力可達30N，被動保持力達40N。并且N31系列直線壓電馬達水平放置時，可在承載5kg負載下進行高精度運動。

可選配移動臺面

N31系列直線壓電馬達，可根據應用需求選擇配備移動臺面。移動臺面的表面預留有陣列安裝螺紋孔。

耐磨材料

N31系列直線壓電馬達采用高耐磨材料，壽命達千米以上。

高精度增量式編碼器

N31系列直線壓電馬達可選配增量式編碼器作為閉環傳感器，可提高直線運動精度，分辨率＜10nm。

斷電自鎖

N31系列直線壓電馬達在斷電后具有自鎖功能，且再次上電時，會自動找零。在使用中，當外力導致的行程變化時，N31也會自動調節歸位保持控制位置精度。

技術參數

型號：N31

運動自由度：X

集成傳感器類型：增量式編碼器

標稱行程范圍：25、50或100mm

速度上限：10mm/s

閉環分辨率：＜10nm

開環分辨率：＜0.1nm

線性度：1μm

重復度：1μm

推/拉力（主動）：30N

保持力（被動）：40N

最大承載：5kg

工作溫度：0~50℃

質量（包含電纜）：565至715g

材質：鋁、不銹鋼

電纜長度：1.5m

壓電馬達配套控制器

E71系列壓電控制器是專為驅動N31直線壓電馬達而研制，它是由上位機數字控制，且壓電馬達的運動速度可調。

技術參數

型號：E71

控制方式：伺服控制/開環控制

供電輸入電壓：24VDC/4A(20V~30V)

靜態功耗：<10 W

處理器：32bit 168MHz

D/A 轉換器：16bit

串口波特率：115200

通信接口：USB、RS-422、RS-232

峰值電流：1A

平均電流：75mA

紋波：10mVpp（加載2.2μF）

額定輸出功率：50W

工作溫度范圍：0~50℃

輸出短路電流：60mA

尺寸：162.5×162×45.5 mm^3

重量：1.3kg

審核編輯：湯梓紅