哈爾濱芯明天科技有限公司專注于納米級精密運動定位產品的研發(fā)、生產和銷售，主要服務于制造高端精密設備的客戶。公司產品已基本覆蓋全國高校、科研院所以及高端精密設備制造企業(yè)，并遠銷歐、美、日、韓等國家。

經過近二十年的快速發(fā)展，芯明天公司積累了豐富的壓電納米運動與控制系統(tǒng)的研發(fā)、設計與生產經驗，定制的方案達幾萬件，應用的場景更是多種多樣。

下面，我們來了解下，芯明天都有哪些壓電納米運動與控制產品？以及在您的選購過程中，應該如何選擇呢？

一、PZT壓電陶瓷系列

芯明天的壓電陶瓷以PZT鋯鈦酸鉛材料的壓電陶瓷為主，根據它的結構不同、運動方式及應用場景等不同，它又分很多種類。

例如，根據結構不同，可分為單層結構、多層結構以及復合結構型。

若您是用來作聲吶、超聲清洗機等超聲振動使用，則可選擇單層型壓電陶瓷，它的特點是頻率高、功率大且成本低。若您是用來做光學移相、微納米級精確定位等使用，則應選擇多層壓電陶瓷，它的特點是行程大、位移穩(wěn)定、精度高、驅動電壓低等。

而根據運動方式來分，芯明天PZT壓電陶瓷又可分為很多類，如直線運動型、彎曲型、剪切型、二維掃描型、三維運動型、管狀膨脹型、管狀三維掃描型等。

對于每種運動類型的壓電陶瓷，都會有很多型號。例如，直線型壓電陶瓷就會有成百上千個型號，這該如何選擇呢？這主要取決于您對壓電陶瓷的運動位移要求以及出力要求，這兩項要求決定著壓電陶瓷的尺寸（例如高度及截面積）。此外，再根據您的驅動電壓、驅動頻率要求，再進行具體型號的篩選。

二、壓電陶瓷促動器系列

壓電陶瓷促動器是對壓電陶瓷進行封裝，并加載有預緊力的壓電陶瓷，它可產生直線運動。它的內部可集成高可靠性疊堆式低壓/高壓PZT壓電陶瓷，外部由柱形不銹鋼外殼保護。較高的內部機械預載力可適用于高負載、高動態(tài)應用。封裝式壓電陶瓷促動器可產生的出力達50000N，使其非常適于機床、主動振動絕緣或自適應力學等。封裝式壓電陶瓷促動器的小體積、高諧振頻率的特點又使其非常適于掃描顯微、激光調諧、光束偏轉、膜片鉗或干涉移相等應用。

封裝壓電陶瓷促動器可分為開環(huán)（無定位反饋傳感器）和閉環(huán)（集成定位反饋傳感器）版本。開環(huán)下，它的分辨率是無限高的，只受控制設備的噪聲的限制，但是由于壓電陶瓷的遲滯和蠕變特性，使其重復性和穩(wěn)定性較低。但閉環(huán)版本，可以解決遲滯和蠕變問題。

在選購壓電陶瓷促動器時，同樣先確定位移及負載參數，再根據驅動電壓即可初步確定產品的型號。

三、機構放大促動器系列

機構放大式壓電促動器是通過機械放大結構，將預載的低壓壓電陶瓷疊堆產生的位移，進行放大輸出的促動器。

與上面的壓電促動器相比，機構放大促動器在同體積下，位移更大，但出力相對較小。

機械放大結構為橢圓形機械殼體，它的材料一般為鋼，它對壓電疊堆陶瓷除了提供優(yōu)化預緊力外，也對疊堆陶瓷起到保護作用，使其免于承受拉力，過大的拉力對壓電疊堆陶瓷會產生不可逆甚至致命的損壞。橢圓機械放大結構也為用戶提供了易于集成的機械接口。

此外，芯明天也可提供閉環(huán)版本機構放大促動器，即配有傳感器的機構放大促動器。

機構放大促動器-閉環(huán)版

·配有閉環(huán)反饋傳感器

·高重復度、高線性度

四、壓電線夾/壓電鉗系列

壓電線夾也稱為壓電鉗，是專為夾持金線、銀線、銅線等而設計研發(fā)的產品，具有結構簡單、響應速度快以及分辨率高的特點。由于壓電陶瓷的變形量較小，一般采用機械放大式結構，將壓電陶瓷的位移進行適當放大輸出。

壓電線夾主要應用于全自動鍵合機，它的快速響應及適當的夾持力，為芯片導線焊接過程中的高效率提供了保障。動態(tài)快速的開合過程，不受壓電陶瓷遲滯及蠕變的影響。

壓電線夾也可選擇閉環(huán)版本，如下圖中的壓電線夾，是一款閉環(huán)式壓電鉗。它可對夾持過程進行監(jiān)測。

壓電鉗-閉環(huán)版

·配有閉環(huán)反饋傳感器

·高重復度、高線性度

五、壓電式光纖相位調制器系列

壓電式光纖相位調制器也可稱為光纖拉伸器，它是將壓電陶瓷裝配到柔性鉸鏈結構中，結構可將壓電陶瓷的位移及出力輸出，并可將光纖纏繞于外徑凹槽內，壓電陶瓷產生的位移沿徑向輸出，改變周長，從而將光纖拉伸。

該壓電光纖相位調制器也可選擇宇航版本，以適用于特殊環(huán)境應用。

在選型過程中，請注意：壓電式光纖相位調制器上可纏繞的光纖并非是無限長的，拉伸光纖所需要的力，一定要小于該光纖拉伸器的出力，否則會導致光纖拉伸無效果。

若拉伸的光纖很長，推薦您選擇多個光纖相位調制器，采用同時控制，使其產生更大的拉伸位移。

光纖纏繞效果圖

·不可無限纏繞光纖

·必要時，可采用多個光纖拉伸器

六、壓電千分尺及宏微復合平臺系列

壓電千分尺是將壓電微運動平臺與千分尺相結合，既可通過千分尺進行手動粗調節(jié)，又可通過壓電平臺進行微納米級精調。壓電平臺可集成到您的設備中，同時，若您需要載物平臺，芯明天也可提供帶移動載物平臺的宏微復合平臺。

壓電宏微復合平臺，可選擇一維至三維版本，此外，還可選擇真空版本。

一維運動/三維運動/三維運動真空版

七、壓電納米定位臺系列

壓電納米定位臺的外觀是以一個完整平臺形式呈現，它也是以壓電陶瓷作為驅動源，結合柔性鉸鏈機構實現X軸、Y軸、Z軸、XY軸、XZ軸、XYZ軸及六軸精密運動的壓電平臺。它的驅動形式包括壓電陶瓷直驅機構式以及放大機構式。

?

通常直驅結構壓電納米定位臺的位移相對小，但承載能力強；放大機構式壓電納米定位臺的運動范圍較大，可達毫米級，但承載能力通常低于直驅結構。

芯明天壓電納米定位臺具有體積小、無摩擦、響應速度快等特點，可選配置高精度傳感器，可以實現納米級分辨率及定位精度，且具有極高的可靠性，壓電納米定位臺在精密定位領域中發(fā)揮著至關重要的作用。

壓電納米定位臺可選無中空或有中空版本，中空版本適用于透射光的光學應用，如光學移相、光學顯微成像。

八、直線壓電馬達平臺系列

在前述的產品中，都是利用機械直驅或放大結構原理，但直線壓電馬達不同，它是將PZT壓電陶瓷作為一個馬達，通過壓電陶瓷的連續(xù)步進，通過摩擦原理，使得移動桿/面產生幾毫米至上百毫米的行程。

直線壓電馬達平臺采用壓電微驅動技術，即利用壓電微位移致動器實現高精度定位和運動的技術，將壓電陶瓷在一定電場作用下的微變形量，經過結構轉換，輸出宏動直線毫米級行程。直線運動行程可選25、50、100mm，可達亞納米級分辨率。并且，可選配閉環(huán)伺服傳感器（增量式編碼器），具有更高的定位精度。

九、旋轉壓電馬達平臺系列

旋轉壓電馬達平臺同樣是將壓電陶瓷作為驅動馬達，利用特殊機械結構設計，巧妙地將壓電陶瓷的連續(xù)直線微位移步進，轉換為機械平面的宏觀角度運動，行程360°，且雙向可調。

旋轉壓電馬達平臺也可選配閉環(huán)反饋傳感器，即增量式編碼器，從而保證旋轉運動的精確度。

十、快速刀具定位臺系列

快速刀具定位臺是為超精密車削加工而研發(fā)設計的，利用自身所具有的高響應頻率、高剛度、高精度等特性，驅動刀具在運動方向快速微進給，能夠實現復雜面形工件或結構的精密加工。

芯明天超精密快速刀具定位臺大出力版本可產生3000N的出力，而大承載力版本的承載能力可達20kg。并且，在1μm行程下的工作頻率可達600Hz。

芯明天可定制更大出力、更高頻率的快速刀具定位臺。

十一、壓電物鏡定位器系列

壓電物鏡定位器是專門為調整物鏡聚焦、顯微而設計的，它可集成到物鏡的上方，裝入顯微檢測/測量或者觀測裝置，帶載物鏡進行調焦，提高精度，能與多種高分辨率的顯微鏡配合使用。

壓電物鏡定位器與物鏡之間通過適配器連接，將物鏡快速鎖定在預期位置。多種螺紋牙可選，如M27×0.75、M26×0.75、M26×1/36"、M25×0.75、W0.8×1/36"等，也可定制安裝螺釘，便于與顯微鏡集成安裝?？善ヅ洳趟尽⒛峥?、奧林巴斯、徠卡等多種標準鏡頭。

十二、壓電偏擺/旋轉臺系列

壓電偏擺/旋轉臺是產生角度運動的壓電平臺，它通過壓電陶瓷的驅動進行精密角度調整，可選擇二維θx、θy運動的壓電偏擺臺，也可同時配備Z向直線運動；也可選擇單獨的θz旋轉的壓電旋轉臺；此外，還有六自由度并聯(lián)機構平臺，芯明天將六自由度并聯(lián)機構中的推桿更換為壓電陶瓷促動器驅動，與常見版本六自由度相比，提供了更高的定位精度及更快的響應速度。

該系列非常適于激光光束掃描以及激光合束等光路調整應用。具有中心通孔的壓電偏擺臺，可帶載鏡片達100mm×100mm。

十三、壓電偏轉鏡系列

壓電偏轉鏡與壓電偏擺臺類似，都是以產生θx、θy角度偏轉運動為主，但壓電偏轉鏡的體積更小巧，也更多被用于光學反射中。

芯明天壓電偏轉鏡可選擇單軸θx版本、雙軸θx、θy版本以及三軸θx、θy及Z版本。壓電偏轉鏡是基于平行運動學設計，兩個方向偏轉運動共用同一個移動面。內部四個壓電促動器是成對的差分控制，決定了平臺偏轉運動。這使得壓電偏轉鏡在較大溫差變化范圍的環(huán)境中具有非常優(yōu)秀的角度定位穩(wěn)定性。

內部采用芯明天疊堆型壓電促動器可保證最高的可靠性。特殊樹脂絕緣使其可抵抗環(huán)境濕度及漏電流故障。在可靠性及壽命上遠優(yōu)于傳統(tǒng)壓電促動器。

在壓電偏轉鏡的移動臺面上，可安裝反射鏡片，通過壓電偏轉鏡的快速轉向，進行毫秒級的快速光路調整，如光通信、激光加工、自適應光學等。

十四、壓電陶瓷控制器系列

壓電陶瓷控制器是用于驅動壓電陶瓷產生形變運動的，前述的所有產品都需要相應的壓電控制器進行驅動。

壓電控制器一般通過模擬輸入或數字輸入進行控制，具有功率放大功能，且輸出電壓、輸出頻率可調，用于驅動以壓電陶瓷為驅動源的壓電運動產品的控制器、驅動電源等。

根據結構形式，壓電陶瓷控制器主要分為模塊化、集成式、工業(yè)式、板卡式、宇航級等控制器產品。

根據通道數、功率大小、尺寸大小等要求，可選擇不同系列的壓電陶瓷控制器產品。

芯明天E00/E01系列模塊化控制器由功率放大模塊、PZT傳感器控制模塊、顯示與接口模塊、機箱與供電四類不同功能的模塊組成；不同功能的模塊通過機箱內的公共信號連接底板將各模塊間進行相連，不同功能和性能參數的多種獨立模塊相互組合可構成上百種不同功能與性能參數的產品，真正地實現產品的系列化和層次化，極大地滿足不同客戶應用的需要。

針對小體積應用要求，芯明天公司為此研發(fā)設計了多款小體積壓電驅動控制器，它們的特點是體積小巧、重量輕、大功率、低功耗、高帶寬、低紋波噪聲。采用DC24V供電、集成數字與模擬控制功能、開/閉環(huán)可選、RS-232/RS-422/USB通訊可選，外部可設定控制功能，操作簡單便捷。機身帶有散熱區(qū)域，可快速導出產生的熱量。

為滿足用戶產品研制需求，芯明天支持板卡式壓電控制器的設計與定制，可以根據客戶需求，以及空間的限制提供產品方案。

此外，芯明天可定制軍工、宇航應用的壓電控制器。

十五、百通道壓電陶瓷驅動電源系列

為驅動自適應光學、相控陣、變形鏡等應用中壓電陶瓷數量較多的應用場景，芯明天提供百通道壓電陶瓷驅動電源。芯明天標準壓電陶瓷驅動電源的通道數可達256通道。

因該應用的工作環(huán)境的特殊，芯明天多通道壓電陶瓷驅動電源進行了特殊的設計和選材，并經過了非常嚴格的環(huán)境實驗，如鹽霧試驗、霉菌試驗、濕熱試驗、電磁兼容試驗、振動試驗等，滿足《GJB150A-2009軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法》系列標準。

又因不同用戶的應用環(huán)境的不同，經常需要針對用戶進行定制設計，芯明天以多年積累的經驗，深度了解該類應用細節(jié)，可提供快速定制設計、快速供貨且產品質量保障。

十六、壓電應變傳感器系列

壓電應變傳感器是一個相對特殊的產品，它是基于壓電的形變傳感器。應變傳感器主要用于測量一個結構表面的形變。通常，在施加力的整個過程，機械的承載結構會受到比所需要的力更大或更小的拉力或壓縮力應變，應變傳感器即可對其進行間接的動態(tài)和準靜態(tài)力測量，并且力與應變的關系是足夠線性的，有效滿足精確測量和監(jiān)控的要求。利用應變進行間接測量時，力的分流可接近99%，遠高于直接測量。

應變ε是無量綱的，即沒有單位的物理量。國際單位制中應變ε作為一個相對量度，它的單位為米/米（m/m）。我們使用με作為相對應變的單位，1με=1微應變=10^-6m/m=1μm/m。

應變傳感器可對力進行過程監(jiān)控，例如對焊接力的監(jiān)控。

上述，就是芯明天產品的大概介紹，但實際的產品遠比這些要多得多。如果您對壓電產品有相應的需求，芯明天非常歡迎您聯(lián)系我們，我們定以快速的響應為您提供適用于您應用的壓電解決方案。