Azionatori Piezo-elettrici, Influenze Ambientali Come la Temperatura, Umidità ed Atmosfera sulla Prestazione e sul Comportamento degli Azionatori Piezo-elettrici dal PI U.S.A.

Argomenti Coperti

Sfondo

Espansione Termica Lineare

Dipendenza di Temperatura dell'Effetto Piezo-elettrico

Temperature Di Funzionamento Per il PI Piezoceramics

Accuratezza

Operazione Piezo-elettrica nell'Alta Umidità

Operazione Piezo-elettrica in Atmosfere del Gas Inerte

Funzionamento di Vuoto degli Azionatori Piezo-elettrici

Stabilità Dielettrica

Comportamento di Degassamento

Sfondo

Nel valutare l'influenza dell'ambiente sugli azionatori piezo-elettrici due effetti devono essere considerati:

         Espansione Termica Lineare

         Dipendenza di Temperatura dell'Effetto Piezo-elettrico

Espansione Termica Lineare

La stabilità Termica del piezoceramics è migliore di quella della maggior parte degli altri materiali. Gli Azionatori ed i sistemi di posizionamento consistono di una combinazione di piezoceramics ed altri materiali ed il loro comportamento globale differisce di conseguenza.

Dipendenza di Temperatura dell'Effetto Piezo-elettrico

I traduttori Piezo-elettrici funzionano in un'ampia gamma di temperature. L'effetto piezo-elettrico nella ceramica zirconate del titanato del cavo (PZT) è conosciuto per funzionare giù a kelvin quasi zero, ma la grandezza dei coefficienti piezo-elettrici è dipendente della temperatura.

Alla temperatura liquida dell'elio il guadagno piezo-elettrico cade a circa 10 20% del suo valore di temperatura ambiente.

Temperature Di Funzionamento Per il PI Piezoceramics

Piezoceramics deve essere poled per esibire l'effetto piezo-elettrico. Un PZT poled ceramico può depole una volta riscaldato sopra la temperatura di funzionamento massima permessa. “La tariffa„ di depoling è collegata con la temperatura di Curie del materiale. Gli azionatori di PI HVPZT hanno una temperatura di Curie di 350°C e possono essere gestiti fino agli azionatori di 150°C. LVPZT hanno una temperatura di Curie di 150°C e possono essere gestiti fino a 80°C. I nuovi azionatori monolitici di PICMA® con la loro alta temperatura di Curie di 320°C concedono funzionare alle temperature fino a 150°C.

I sistemi di posizionamento piezo-elettrici A Circuito Chiuso sono meno sensibili ai mutamenti di temperatura che i sistemi ad anello aperto. L'accuratezza Ottimale è raggiunta se la temperatura di funzionamento è identica alla temperatura di calibratura. Se non specificato altrimenti, il piezomechanics di PI è calibrato a 22°C.

Operazione Piezo-elettrica nell'Alta Umidità

I materiali di isolante del polimero utilizzati in azionatori piezoceramic sono sensibili ad umidità. Le molecole di Acqua si diffondono tramite il livello del polimero e possono causare il cortocircuito dei livelli piezoelettrici. I materiali di isolante utilizzati in azionatori piezo-elettrici sono sensibili ad umidità. Per gli ambienti di più alta umidità, il PI offre i sistemi speciali con le pile qui accluse impermeabilizzate, o l'asciutto-aria integrata che arrossisce i meccanismi. Una migliore soluzione è azionatori di PICMA®, che hanno isolante solo ceramica senza alcuna copertura del polimero e sono così meno sensibili alla diffusione dell'acqua.

Operazione Piezo-elettrica in Atmosfere del Gas Inerte

gli azionatori Ceramico-Isolati di PICMA® egualmente sono raccomandati per uso in gas inerti, quale elio. Per diminuire il pericolo del flashover con i piezos ad alta tensione, la tensione di gestione massima deve essere diminuita. l'operazione Semi-Bipolare è raccomandata, perché la tensione di gestione media può essere tenuta molto bassa.

Funzionamento di Vuoto degli Azionatori Piezo-elettrici

Tutti Gli azionatori piezo-elettrici di PI possono essere gestiti alle pressioni inferiore 100 a PA (~1 torr). Quando gli azionatori piezo-elettrici sono utilizzati in un vuoto, due fattori devono essere considerati:

         Stabilità Dielettrica

         Degassamento

Stabilità Dielettrica

La tensione di ripartizione dielettrica di un campione in un gas specifico è una funzione dei tempi di pressione P le Manifestazioni aeree di distanza S. dell'elettrodo un'alta capacità dell'isolante a pressione atmosferica ed alle pressioni molto basse. La tensione di ripartizione minima di ~300 V può essere trovata ad un ps-prodotto di 1000 millimetri di PA (~10 millimetri di torr).

Ecco perché gli azionatori di PICMA® con una tensione di gestione massima di 120 V possono essere utilizzati in tutto lo stato di vuoto. Tuttavia, il funzionamento degli azionatori di HVPZT con gli spessori dielettrici del livello di 0,2 - 1,0 millimetri e le tensioni nominali a 1000 V non sono raccomandati nel campo di pressione PA 100 - 50000 (~1 - 500 torr).

Comportamento di Degassamento

Il comportamento di Degassamento varia dal modello al modello secondo progettazione. le opzioni di Ultra-alto-Vuoto per degassamento minimo sono disponibili per molti azionatori piezo-elettrici a bassa tensione ed ad alta tensione standard. Più adatta è la ceramica di PICMA® (vedi la Fig. 39a), perché non hanno polimeri e possono resistere al bakeout a 150°C.

Tutti I materiali utilizzati in nanopositioners piezo-elettrici UHV-compatibili, compreso i cavi ed i connettori, sono ottimizzati per le tariffe minime di degassamento. Le liste di Materiali sono disponibili a richiesta.

Sorgente: PI U.S.A.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego il PI U.S.A.

Date Added: May 25, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 06:42

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