Q12:ピエゾアクチュエータの選ぶのに必要な仕様条件

2020年11月6日

A12:ピエゾアクチュエータ、ピエゾステージを選ぶにあたって当社では11点の仕様条件を確認させていただいております。

①ストローク
理由
ご希望のストロークに合う製品があるか確認する必要があります。

②発生力(押し・引き)
理由
例えば当社直動タイプのMPA-Uシリーズの場合、使用している積層圧電アクチュエータは何種類かあり、
断面積が大きいものほど発生力が大きくなります。

③負荷荷重
理由
負荷荷重よってQ8:共振周波数が変わり、ご希望される応答速度で駆動できない可能性があります。
ステップ駆動の場合、負荷荷重・ステップサイズ・応答時間などにより、立ち上がり(立下り)から静止するまでの
時間が変わります。

④位置決めの精度(変位分解能・非直線性、静止時安定性、他)
理由
(1)変位分解能とは1ステップサイズなど、負荷荷重よって変化する可能性があります。
((1)変位分解能とは、ピエゾアクチュエータの変位が停止ししていても、微小な揺らぎが発生しており、
その揺らぎの幅となります。
(2)非直線性とはフルストローク0~100μm変位するアクチュエータに0~100μm変位する信号を入力した際、
0~100μmが理想直線とならず、誤差が生じます。

⑤応答速度(正弦波・矩形波・三角波・周波数・その他)
理由
(1)ストローク、負荷荷重などによってはピエゾアクチュエータのQ8:共振周波数Q9:発熱の問題により
その応答速度で駆動出来ない可能性があります。
(2)正弦波・矩形波・三角波などの波形で駆動するのか、DC電圧で駆動するのかや周波数(応答速度)によって、
Q:10ピエゾドライバの選定方法についてで説明させていただいている様にピエゾアクチュエータを
駆動するための電流が異なるため、対応可能なピエゾドライバが変わります。

ステップ動作の際は下記の応答時間、ステップサイズ、位置決め許容ノイズについてもお答えください。

⑥顕微鏡タイプ(顕微鏡向け製品のとき)
(1)正立顕微鏡・倒立顕微鏡
理由
静電容量型センサタイプではセンサの設定が異なるため、正立顕微鏡・倒立顕微鏡かお教えください。
(2)レボルバねじ径・対物レンズねじ径
理由
取付用のねじアダプタが付属します。
ねじ径が異なると取付けられません。

⑦使用環境(温湿度・清浄度、気圧等が特殊な場合)
理由
(1)当社で使用している積層圧電アクチュエータは湿度に弱いため、オイルミストや湿度の高い環境ではNGとなります。
もし湿度の高い環境使用する場合、金属封入型の積層圧電アクチュエータを使用したカスタマイズ品を
検討させていただきます。
(2)粉塵が掛かるような場合、拡大機構を使った製品では変位が阻害される可能性があります。
(3)超高真空などの場合、ご使用できない可能性があります。

⑧可動軸(X軸 ・Z軸 ・XYステージ・XYZステージ)
理由
可動軸やストロークなどを含めた使用方法によってはピエゾステージかピエゾアクチュエータの
使用可能な方法を提案させていただきます。

⑨その他ご要望(大きさ等)

⑩ピエゾドライバ
理由
ピエゾアクチュエータはオープンループ制御の場合、基本的に電圧と電流がまかなえれば駆動可能です。
Q:10ピエゾドライバの選定方法についてようにお持ちのピエゾドライバで駆動出来るか確認させていただきます。

⑪信号源(発振器など)
理由
(1)当社ピエゾドライバ(ピエゾコントローラ)はアナログ製品となります。
その為、PCからの信号で制御する場合はD/A変換が必要となります。
(2)ファンクションジェネレータによっては出力電圧が±5Vであったり、±10Vであったりします。
Q7:Gainとはで説明させていただいているように、Gainと入力電圧によっては最大電圧まで
出力出来ない可能性があります。

他にも詳細な説明が記載されている資料「トータル技術資料」や「ピエゾドライバ技術資料」がございますので、
ご興味がございましたらご覧ください。

ご使用方法についてご検討されていましたら、お気軽にご相談ください。
ご質問をお待ちしております。

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