壓力致動器、環境影響像溫度,濕氣和氣氛在壓力致動器性能和工作情況由 PI 美國

包括的事宜

背景

線性熱擴散

壓力作用的溫度相關性

PI 的 Piezoceramics 操作溫度

準確性

在高濕度的壓力運算

在惰性氣體氣氛的壓力運算

壓力致動器的真空運算

電介質穩定性

除氣作用工作情況

背景

當估計這個環境的影響對壓力致動器時必須考慮二個作用:

         線性熱擴散

         壓力作用的溫度相關性

線性熱擴散

piezoceramics 的耐熱性比那好多數其他材料。 致動器和定位系統包括 piezoceramics 的組合,并且其他材料和他們的整體工作情況相應地有所不同。

壓力作用的溫度相關性

壓力譯碼器在寬溫度範圍運轉。 在線索锆酸鹽鈦酸鹽 (PZT) 陶瓷的壓力作用知道發揮作用下來到幾乎零的凱爾文,但是壓力系數的大小是溫度受撫養者。

在液體氦氣溫度壓力收益下降到大約 10 20% 其室溫值。

PI 的 Piezoceramics 操作溫度

Piezoceramics 必須 poled 陳列這個壓力作用。 陶瓷 poled 的 PZT 可以 depole,當加熱在最大容許的操作溫度上。 「費率」的 depoling 與材料的居里溫度有關。 PI HVPZT 致動器有居里溫度 350°C,并且可以被管理在至 150°C. LVPZT 致動器有居里溫度 150°C,并且可以被管理在至 80°C。 有他們的高居里溫度的新的整體 PICMA® 致動器 320°C 准許運行在溫度至 150°C。

閉環壓力定位系統對溫度變化比開環系統是較不敏感的。 如果操作溫度與定標溫度,是相同的最佳準確性達到。 如果不否則指定, PI piezomechanics 被校準在 22°C。

在高濕度的壓力運算

用於 piezoceramic 致動器的聚合物绝緣材料對濕氣是敏感的。 水分子通過聚合物層散開,并且可能導致短路壓電層。 用於壓力致動器的绝緣材料對濕氣是敏感的。 对更高的濕度環境, PI 提供與防水的圍繞棧的特殊系統或者集成乾燥航空沖洗的結構。 一個更好的解決方法是 PICMA® 致動器,有陶瓷绝緣材料,不用任何聚合物覆蓋物并且對水擴散因而是較不敏感的。

在惰性氣體氣氛的壓力運算

陶瓷被绝緣的 PICMA® 致動器也建議使用用於惰性氣體,例如氦氣。 要減少飛弧的危險與高壓 piezos 的,必須減少最大工作電壓。 因為平均工作電壓可以被保持非常低,建議使用半雙極運算。

壓力致動器的真空運算

所有 PI 壓力致動器可以被管理以壓在 100 Pa (~1 乇) 以下。 當壓力致動器用於真空時,必須考慮二個系數:

         電介質穩定性

         除氣作用

電介質穩定性

一個範例的介質擊穿電壓在特定氣體的是壓 p 時代的功能電極距離 S. 飛行表演一個高绝緣材料能力以大氣壓和以非常低壓。 ~300 个 V 最小的擊穿電壓可以在 1000 mm ps 產品找到 Pa (~10 mm 乇)。

所以有 120 个 V 最大工作電壓的 PICMA® 致動器可以用於所有真空情況。 然而, HVPZT 致動器的運算與 0.2 - 1.0 mm 和標稱電壓對 1000 个 V 在壓範圍沒有建議使用的 100 - 50000 Pa 電介質層厚度 (~1 - 500 乇)。

除氣作用工作情況

除氣作用工作情況從設計變化到設計根據設計。 最小的除氣作用的超高真空選項為許多標準低壓和高壓壓力致動器是可用的。 因為他們沒有聚合物,并且可以承受 bakeout 到 150°C.,適合的是 PICMA® 陶瓷 (參見圖 39a)。

在 UHV 兼容壓力 nanopositioners 用於的所有材料,包括電纜和連接,為最小的除氣作用費率被優選。 原料單應要求是可用的。

來源: PI 美國

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

Last Update: 13. June 2013 06:22

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