Digitala Kontrollanter - Instrumenterar Digitala Kontrollanter för Serien NPS3000 för Nanopositioning System från Queensgate

AZoNano - Nanotechnology - Queensgate instrumenterar Logo

Täckte Ämnen

Inledning

Särdrag

Alternativ

Bakgrund

Den Queensgate NanoControl Panelen

KortFunktionsläge

Dynamisk-Anknyta Arkiv (DLLs)

Programvara Befaller Språk

LabVIEW® Chaufförer

Har Kontakt

Följetongen RS232 Har Kontakt

Parallellen Har Kontakt

DSP-Port

Motsvarigheten Har Kontakt

Beställnings- Har Kontakt

Lowen Stojar (- LN)

Låg Driva (- LD)

PID Kretsar

Elektroniska Data Täcker

LinjäritetsKompensation

RotationsFelKompensation

Specifikation För Digital Kontrollant för Serie NPS3000

Inledning

De stängda nya serierna NPS3000 kretsar digitala kontrollanter är Nästa Generation av NanoPositioning system från SDL Queensgate. Planlagt specifikt att kontrollera Queensgates nanometerprecision NanoMechanisms, spänner denna fullständigt ny produkt föreställer ett enormt teknologiskt hoppar i kapacitet, kostar och versatility. Genom Att Använda statlig - av - - digital konst signalerar bearbeta teknologi förstärkarna för drev för NPS3000--seriessammanslutningen de piezo, placerar kapacitensen avkänning av strömkrets- och servocontrolkapacitet. Bruk av återkoppling för PID (proportionell integraldifferens) benämner förbättrar högryggad träsoffatider och minimerar väldeliga verkställa av mekanisk resonans. Avancerat kontrollera tekniker som framkallas av SDL Queensgate, låter 21 bet upplösning (0.05nm i 100μm), mer, än 30 tider förbättra än föregående tillgängligt. De faktiska beklär - panelprogramvara gör användaren lättare kontrollerar allra fungeringsparametrar, inklusive PID kretsar ställer in.

Särdrag

Särdrag av den digitala kontrollanten NPS3000 inkluderar:

·,         Matar in det ensamma systemet för Stativ med universal driver tillförsel

·,         Påstå - av - - digital konst signalerar processorteknologi som ger sofistikerat reconfigurable, kontrollerar parametrar.

·,         1, 2 och 3 kanaliserar system

·,         21 bet effektiv upplösning;

·,         siffra 7 sväva-pekar befaller (bättre än en del i 2 miljoner, motsvarighet till 0,05 nm i μm 100).

·,         Förbättra än 0,02% linjäritetsfel

·,         Kortfunktionsläget låter stojar, frekvenssvaret, och högryggad träsoffatider grafiskt att visas på din PC och att optimeras, genom att justera PID, kretsar parametrar

·,         Faktiskt bekläda - panelprogramvara låter den fulla användaren kontrollerar av systemparametrar

·,         Omfattande befalla språkDLL låta enkel integration av systemet in i applikationnärmare detaljmiljöer

·,         Byggt i RS232 ha kontakt låter kontrollerar från någon PC via den seriella porten (COM) på 100 befaller upp till per understöder

·,         Seriell port för DSP som är tillgänglig som standard för snabba kommunikationer

·,         Elektroniska Data Sheets som lagras i EEPROM i både kontrollanten och NanoMechanismen, låter lätt interchangeability av arrangerar, och kontrollanter med fabriken standardinställer konfigurationen

·,         Lager- och Återkallelselättheten för olik användare ställer in

Alternativ

·,         Lowen stojar drivaalternativ

·,         Lågt drivaalternativ

·,         Motsvarigheten Har Kontakt kortet (- ANA-A) som ger en motsvarighet, befaller matar in för alla 3na som kontrollanten kanaliserar

·,         Det Parallella Digital I-/Okortet (- PAREN-En, - PAR-B eller - PAR-C) för snabba kommunikationer till en PC baserade det Digital I-/Okortet

·,         Ledar-/Slave ha kontakt kabel som låter två NPS3000--serieskontrollanter kontrolleras från en PC, har kontakt (RS232 eller Parallellen).

Bakgrund

De nya digitala kontrollanterna för NPS3000-series är fullständigt digitala i funktionen, frånsett mata in och de tillverkade förstärkarna. Detta resulterar i lägre kostar, högre kapacitet och ökande böjlighet av funktionen. Det finns inte några knoppar eller kopplar - allt är fastställdt i programvara och kan justeras via en PC som använder det faktiskt, beklär - levererad panelprogramvara. För enkel uppsättning ups, var rusa inte är viktigt, eller för att ändra konfigurationen av systemet, då följetongCOMEN port kan användas. Ha kontakt (NPS-PAR) Var den snabbare funktionen krävs därefter fastaparallellen, bör specificeras. Digital har kontakt bör användas wherever möjligheten, sedan de inte introducerar stojar, driva eller nonlinearity. I de fall, var denna inte är möjligheten därefter motsvarigheten, ha kontakt (NPS-ANA) bör användas. Denna är enkanalisera A-/Domformare stiger ombord som konverterar din motsvarighet matar in signalerar in i ett digitalt befaller.

De ska serierna NPS3000 kontrollerar några av Queensgates spänner av NanoMechanisms eller kombinationer av piezos och NanoSensors®.

Den Queensgate NanoControl Panelen

Den Queensgate NanoControl Panelen ger lätt tar fram till NPS3000EN befaller uppsättningen. En föreställa av kontrollanten beklär - panelen som är färdig med levande skärm av arrangera, placerar, och statusLjusdiod, framlägger intuitivt hjälpmedel av inställningen - upp och övervakning kontrollanten. Ta Fram till PID-parametrar är via glidaren bommar för; enkelt flyttningen en glidare och den motsvarande PID-parametern ska uppdateras ögonblickligen. Andra parametrar grupperas logiskt enligt fungerar. Att Ändra en befallaparameter är enkelhet sig själv: skriv in precis det nytt värderar och klickar musen.

Den Queensgate NanoControl Panelen låter också den färdiga uppsättningen av befaller parametrar som ska sparas till disken. Detta kan hämtas, och nedladdat till kontrollanten i en materia av understöder. Det finns inget begränsar till numrera av parameteruppsättningar som kan lagras till disken. Den nedanföra avbilda är en avskärma som skjutas av den NanoControl Panelprogramvaran.

KortFunktionsläge

Kortfunktionsläget av funktionen låter NanoMechanism svar och stojar data som ska antecknas av kontrollanten på det fulla systemet, cyklar klassar (man tar prov varje 40ìs), för en inskränkt tidsperiod. Dessa data kan därefter laddas till vara värddatoren för skärm och analys. Kortfunktionsläget kan vara ställer in för att frambringa en stimulus på någon av 3na kanaliserar. Detta kanaliserar hjälpmedlet, att svaret inte nödvändigtvis måste att mätas för samma, som, som till vilket stimulusen appliceras, och låter därför, inter-kanaliserar verkställer för att karakteriseras.

Kortet för NanoControl Panelskärmar avbildar PID-glidaren bommar för tillsammans med danande det som är lätt att justera inställningarna och att se ändringen i dynamisk kapacitet nästan i real-time. På-Avskärma markörer ges för att låta mätningar göras direkt från kortgrafen. Kortdata kan också exporteras till disken för bruk med annat paketerar liksom ett räkneark.

Dynamisk-Anknyta Arkiv (DLLs)

NPS3000NA befaller DLL ger anknyta mellan din Windows som programmerar miljön och kontrollanten NPS3000. Den stöttar det helt befaller uppsättningen och att låta dig kontrollera, och att övervaka kontrollanten till och med en serie av enkelt att använda fungera appeller. DLLEN stöttar den båda följetongen RS232 har kontakt, och NPS--PARparallellen har kontakt. Allt som du behöver att göra, är appellen anslå fungerar; DLL-takesomsorgen av kommunikationerna.

Programvara Befaller Språk

Kontrollanten befaller språk är vilden av kommunikationerna har kontakt i hög grad använt, även om det finns någon minderårig som skillnader i befaller långt överförs. Alla överföringar mellan vara värddatoren och kontrollanten (och omvänt) är 64 bitar i längden som ger fastar kommunikationer, avkoda, och svaret tajmar. Dessa består av 16 bet befaller uttrycker (eller svaret uttrycker), 32 bet data uttrycker, och 16 bet terminatoren. Datan uttrycker kan innehålla sväva-pekar, eller heltalet formaterar data, beroende av den angick parametern. Befalla och mätte placerar kan överföras i endera sväva-pekar, eller heltalet formaterar. För sväva-peka överföringar, ett primat av IEEE singel-precision, eller TMS320C3X-singel-precision formaterar ges.

Befallauppsättningen inkluderar de efter funktionella grupperna:

·,         Control kretsar funktionsläge (öppna/stängde sig kretsar; frysninglätthet.

·,         Befalla och mäta placerar

·,         PID kontrollerar parametrar

·,         Linearisationkoefficienter

·,         Kalibreringsparametrar

·,         Kortinställningar

·,         Allmänna kontrollantinställningar

LabVIEW® Chaufförer

Programvaruservice för kontrollanterna för serien NPS3000 inkluderar en uppsättning av Faktiskt Instrumenterar (VI) chaufförer för LabView. Detta måste hjälpmedlet, att du kan framkalla ditt testar applikationarbetet helt i LabViews grafisk programmera miljö ”för G”, så du inte att skriva en fodra av kodifierar. Det också hjälpmedel att du har ett mer bred primat av plattformen, inklusive Windows 3.1 /95/NT, Sun, Macintosh och HP UX.

Har Kontakt

Kontrollanterna NPS3000 stöttar har kontakt efter:

·,         Följetongen RS232 har kontakt

·,         Parallellen har kontakt

·,         DSP-port

·,         Motsvarigheten har kontakt

·,         Beställnings- har kontakt

Följetongen RS232 Har Kontakt

·,         Kan användas med den standarda seriella porten (COM) på en PC

·,         Service 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 och 38400 baud (38400 baud inte kan stöttas på några PC).

Parallellen Har Kontakt

·,         Kräver NPSEN-PAR har kontakt för att vara inpassat in i kontrollanten. NPSEN-PAR har kontakt till en PC via Medborgare Instrumenterar I/O för PC-DIO-24 Digital Stiger Ombord (skrivbords- PC) eller för DAQCard-DIO-24 Digital I-/OKortet (anteckningsbokPC) och låter befaller klassar av 4000 befaller upp till per understöder.

DSPPort

·,         Snabbt ha kontakt använt för att meddela mellan Ledar- och Slav- kontrollanter

·,         Kan också användas, som kontrollera har kontakt för en fristående kontrollant

·,         Port för BruksTexas Instruments TMS320C32 DSP följetong

·,         Allows befaller klassar av 4000 befaller upp till per understöder.

Motsvarigheten Har Kontakt

·,         Kräver NPS-ANA har kontakt för att vara inpassat in i kontrollanten

·,         Ger motsvarighet befaller matar in för varje av 3na som kontrollanten kanaliserar

·,         Motsvarigheten befaller matar in kan summeds med digitalt befaller matar in.

Beställnings- Har Kontakt

·,         Allow befaller klassar av 4000 befaller upp till per understöder

·,         Vara Kan beställnings- som planläggs av Queensgate för att möta dina krav.

Lowen Stojar (- LN)

·,         Stoja jämna 3 än standarda tider lower

·,         Inte tillgängligt med längre kablar än 2m

·,         Motsvarigheten till 21 bet upplösning på bandbredden 1Hz

Låg Driva (- LD)

·,         Driva som är jämn av 70 ppm/K i avkännaremellanrum

·,         3 tider fäller ned driva än standard

PID Kretsar

Kontrollanterna använder en PID-algoritm (Proportionell, Integral- och Differensåterkoppling benämner), för att ge böjligt kontrollerar av en variation av arrangerar. Detta möjliggör foravgörandetid att uppnås och att minimera overshoot eller ringning och låta thus arrangera vara servoen som kontrolleras närmare mekanisk resonans, än skulle annars var möjligheten.

Elektroniska Data Täcker

Elektroniska Data Sheets (EDS) lagras i EEPROM i både kontrollanten, och NanoMechanismsen och att låta kalibreringsdata och dynamiskt ställer in för att sparas. NanoMechanismen EDS fabrik-programmeras och inkluderar efter informationen:

·,         Arrangera LEGITIMATIONEN, Numrerar den inklusive Delen, Numrerar Följetongen, Daterar Tillverkning, och Kalibreringen Daterar

·,         Kalibreringsdata, den inklusive avkännaren och utlösarfjäll dela upp i faktorer Linearisationkoefficienter.

·,         Dynamiskt ställa in inklusive PID-parametrar för data, ordnar till begränsar, och initialt befalla placerar. NanoMechanismen EDS har dynamiska tre ställer in, som förprogrammeras för långsamt, medlet och fastar svarstider (ekvivalentt stort, medel och litet laddar).

·,         NanoMechanismen EDS läs in i kontrollanten på koppla-på och att låta interchangeability av arrangerar kanaliserar between och kontrollanter.

·,         Kontrollanten EDS ger lagring för den samma informationen som över beskrivas, for varje av trena kanaliserar. Således är det möjligheten som lagrar konfigurationdata, om även du använder mekanism som inte har integralen EDS EEPROMS. I tillägg ställer in kontrollanten som EDS ger för fem användbardefinierade dynamiska. Du kan också specificera vilka dynamiska ställer in (fabrik 3 + användare 5) som dig wishen som är standarden ställer in på koppla-på. Kontrollanten EDS inkluderar maskinvaran och informationen om programvaruID och standardkortinställningarna.

LinjäritetsKompensation

Kapacitensavkännare som är drivande lämpligt, är naturligt linjära. Kanta Emellertid verkställer, och fabriks- fel kan ge löneförhöjning till non linjäriteter på den jämna 0,2%en. En fourth beställer polynomiallinearization fungerar appliceras till informationen om placera, för bruk att förminska detta till ett försumbart jämnar, typisk mer mindre än 0,02% i praktiken.

RotationsFelKompensation

Kontrollanten NPS3000 har lättheten som korrigerar det Abbé felet som introduceras av arbetet av axel (i väg från den definierade axeln av vinka av NanoMechanismen). Rotationsfelen kalibreras, och levererat med varje arrangera. Att kompensera det Abbé felet, skriver in användaren av axeln distanserar mäter in och storleken av rotationsfelet (radians per mäter), för den relevant axeln. Dessa särdrag kan tas fram från den levererade programvaran eller kallas från den Windows DLLEN eller den LabVIEW chauffören.

Parameter

Symbol

Värdera

Enheter

Noterar

Minimi

Typisk

Maximum

Storleksanpassa

288 x 307 x 70

en mm

Fodra Spänning

90

-

260

V

Fodra Frekvens

45

-

65

Hertz

Arrangera till kontrollantkabellängden

-

2

10

M

Notera 1.

Control har kontakt

RS232

Notera 2.

Command formaterar

Att sväva för Singelprecision pekar (7 siffror)

Notera 3.

Mätningen formaterar

Att sväva för Singelprecision pekar (7 siffror)

Notera 3.

Fjäll dela upp i faktorer

Ax1 bx1

1

μm

Notera 4.

NanoSensor bandbredd

5

KHz

Notera 5.

Inneboende stoja

avkännare

kxm·,ndens

100 x 10-9

Hertz

Notera 6.

Tillverkad gunga för HV förstärkare

-20

-

100

V

HV-förstärkarebandbredd

10

KHz

Notera 7.

Inneboende HV stojar (rms)

0,3

MILLIVOLT

HV-förstärkareströmmen begränsar

50

MOR

Notera 8.

Värm tid upp

25

Noterar

Uppvärmningsdriva

50

Nm

Termisk Driva - LD-Alternativ

200 x 10-6 70 x 10-6

K-1

Notera 9.

Fungeringstemperatur

0

-

40

C

Notera 10.

Överlevnadtemperatur

-20

-

70

C

Notera 10.

Numrera av den stängda vilden kretsar kanaliserar

1

3

6

Notera 11.

1)      det 2 M maximat för low stojar alternativ (- LN).

2)      Inklusive som Standart. Annat har kontakt är tillgängligt.

3)      Den digitala upplösningen är bättre, än systemet stojar ofta. Heltalet formaterar är också tillgängligt. Formatera är den controllable användaren, fabriksstandard är standarda IEEE formaterar.

4)      Fabriksstandard, settable Användare.

5)      Den Lästa `en Placerar' befaller retur placerar information i en 5 kHz bandbredd. Retur för funktionsläge för `-Kortet' placerar information i en 12,5 kHz bandbredd.

6)      Denna är stoja för lowen stojar alternativ (- LN). Det standart stojar är tre tider higher. Multiplicera detta numrerar vid kvadrera av avkännaremellanrummet, och kvadrera rotar av bandbredden, då stojar dividen vid avkännaremellanrummet för att kapacitensen för 10 pF ska ankomma på rmsen mäter in; det är, stojar = kxm·,¸ G2 d10pF för ndens x, var G är kondensatormellanrummet och d10pFen, är kondensatormellanrummet för en kapacitens 10pF.

7)      Bandbredden för μF 4 laddar. Bandbredden på higher laddar är 6,1 kHz (6 μF laddar), 3,7 kHz (10μF laddar). Typisk arrangera kapacitensen är 4μF.

8)      strömmen för mor 100 begränsar är tillgänglig med mer mindre, än en som är minimal, kortsluter skydd.

9)      Till exempel en positioner med ett avkännaremellanrum av μm 100 med - LD-alternativ har en termisk driva av 7 nmK-1. Notera att detta är bidraget från kontrollanten endast; det inkluderar inte termisk utvidgning av NanoMechanismen.

10)   Non kondensera.

11)   Att erhålla sex kanaliserar två kontrollanter anknytas tillsammans. Channels kan vara öppen, eller stängt kretsa (den settable användaren).

Källa: Queensgate Instrumenterar.

För mer information på denna källa behaga besök Queensgate Instrumenterar.

Date Added: Jul 12, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 04:30

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit