150V 閉環(huán)壓電堆疊執(zhí)行器
SCL系列堆疊執(zhí)行器內(nèi)置全橋應(yīng)變計(jì)，可用于閉環(huán)控制與應(yīng)變監(jiān)測(cè)。執(zhí)行器本體采用陶瓷封裝以防潮濕，并具有環(huán)氧涂層以絕緣高壓線路并提供機(jī)械保護(hù)。SCL系列與PiezoDrive的PDu150CL驅(qū)動(dòng)器完美匹配，若與該驅(qū)動(dòng)器一同訂購(gòu)，可在出廠時(shí)完成校準(zhǔn)。應(yīng)用包括：納米定位、顯微鏡、精密加工、振動(dòng)控制、液壓泵、閥門和光學(xué)系統(tǒng)。
RoHS 和 REACH 合規(guī)
技術(shù)參數(shù)
一般規(guī)格
| 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|
| 驅(qū)動(dòng)電壓 | -30V 至 +150V |
| 行程容差 | ±15% |
| 長(zhǎng)度公差 | ±0.1 mm |
| 滯后誤差 | < 15% |
| 工作溫度 | 0 至 +70°C |
| 推薦工作濕度 | < 40% |
| 儲(chǔ)存溫度 | -25 至 +80°C |
| 儲(chǔ)存濕度 | < 40% |
| 應(yīng)變計(jì)類型 | 全橋，350 Ω |
| 靈敏度因子 (GF) | 2 |
| 橋壓 | < 5 Vrms |
型號(hào)參數(shù)表
| 型號(hào) | 行程范圍 (0~150V) | 行程范圍 (-30~150V) | 長(zhǎng)度 | 橫截面 | 電容 (±20%) | 質(zhì)量 | 阻擋力 | 剛度 | 共振頻率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SCL050509 | 9.5 μm | 12 μm | 9 mm | 5×5 mm | 0.75 μF | 2.0 g | 1000 N | 105 N/μm | 140 kHz |
| SCL050518 | 20 μm | 26 μm | 18 mm* | 5×5 mm | 1.6 μF | 3.8 g | 1000 N | 50 N/μm | 70 kHz |
| SCL050536 | 41 μm | 53 μm | 36 mm | 5×5 mm | 3.5 μF | 7.4 g | 1000 N | 24 N/μm | 34 kHz |
| SCL070718 | 19 μm | 24 μm | 18 mm* | 7×7 mm | 3.0 μF | 7.3 g | 1900 N | 100 N/μm | 70 kHz |
| SCL070736 | 38 μm | 50 μm | 36 mm | 7×7 mm | 6.0 μF | 14 g | 1900 N | 50 N/μm | 35 kHz |
*說明：18mm 長(zhǎng)的執(zhí)行器，其應(yīng)變計(jì)電氣接點(diǎn)靠近末端，可能與安裝面接觸。建議使用球端防止短路，或通過后綴“-Spacer”添加0.4 mm陶瓷墊片，例如：
SCL050518-Spacer
安裝說明
不應(yīng)施加拉伸力、非均勻載荷、偏載、彎矩或扭矩。
可使用陶瓷/不銹鋼球端配合柔性結(jié)構(gòu)減少誤差。
建議粘接劑：
低溫：氰基丙烯酸類（如超能膠）、Loctite 3430。
高溫/需散熱：Loctite 9466。
最大推薦拉力為阻擋力的10%
若需雙向力或高速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)施加預(yù)加載，其大小應(yīng)大于最大拉力，最大不超過阻擋力的50%，以保持執(zhí)行器處于壓縮狀態(tài)。
球端選配
通過添加以下后綴可選配球端：
-TBE: 頂部球端-BBE: 底部球端-2BE: 頂部和底部球端
例如：SCL050509-2BE
| 橫截面 | 球端直徑 | 每個(gè)球端增加長(zhǎng)度 |
|---|---|---|
| 5×5 mm | 5 mm | 2.5 mm |
| 7×7 mm | 7 mm | 3.5 mm |
安裝杯（Mounting Cups）也可選配：
| 型號(hào) | 適配球端 | 外徑 | 每個(gè)杯增加長(zhǎng)度 |
|---|---|---|---|
| SCUP5 | 5 mm | 5 mm | 0.56 mm |
| SCUP7 | 7 mm | 7 mm | 0.78 mm |
應(yīng)變計(jì)說明
應(yīng)變計(jì)為350Ω全橋，含兩個(gè)90°應(yīng)變片。
主方向應(yīng)變記為 +ε，垂直方向?yàn)?-νε（考慮泊松比 ν）。
若滿量程應(yīng)變?yōu)?.1%，橋輸出電壓約為 6.7 mV（激勵(lì)電壓5V）。
與PDu150CL搭配時(shí)，典型閉環(huán)分辨率為 ±25nm（@100Hz帶寬）。
推薦驅(qū)動(dòng)器：PDu150CL
支持開環(huán)與閉環(huán)控制
可設(shè)置使傳感器輸出滿程為+10V
輸入信號(hào) 0~10V → 對(duì)應(yīng)執(zhí)行器全行程輸出
推薦閉環(huán)輸入最高不超過 9V（留余量補(bǔ)償溫漂或老化）
若與執(zhí)行器一同訂購(gòu)，可在出廠時(shí)完成校準(zhǔn)。默認(rèn)校準(zhǔn)范圍為 0
150V 輸入 → 010V 傳感器輸出。
行程說明
若執(zhí)行器帶動(dòng)剛性負(fù)載（彈簧），行程將減?。?/p>
有效行程=kaka+kl\text{有效行程} = \frac{k_a}{k_a + k_l}
其中 kak_a 為執(zhí)行器剛度，klk_l 為負(fù)載剛度。
粘接于剛性基底時(shí)行程亦會(huì)減小，尤其對(duì)長(zhǎng)度小于寬度兩倍的執(zhí)行器影響較大。
電容說明
表中電容為小信號(hào)電容（室溫下測(cè)得）
實(shí)際運(yùn)行時(shí)電容增加，滿行程下為標(biāo)稱值的 1.5 倍
溫度升高 50°C 時(shí)，電容約為 2 倍
熱管理
熱量來自金屬層電阻、機(jī)械摩擦、遲滯損耗
熱量通過表面對(duì)流與端板傳導(dǎo)散出
當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率高于 500 Hz 時(shí)，建議使用平端面以增強(qiáng)散熱
大截面提供更好導(dǎo)熱性，但需更大驅(qū)動(dòng)電流
最大操作溫度：70°C，如需更高溫度型號(hào)，請(qǐng)聯(lián)系供應(yīng)商
溫升頻率對(duì)照表（@150V 正弦波）
| 橫截面 | 升溫10°C | 升溫25°C |
|---|---|---|
| 5×5 mm | 600 Hz | 1.5 kHz |
| 7×7 mm | 500 Hz | 3 kHz |
以上頻率假設(shè)運(yùn)行頻率低于系統(tǒng)共振頻率。在共振點(diǎn)附近，熱量產(chǎn)生將顯著增加。
尺寸說明
總長(zhǎng)度 = 陶瓷長(zhǎng)度 + 兩端板
總寬度 = 陶瓷寬度 + 2.3 mm（含應(yīng)變計(jì)和導(dǎo)線)
