壓電陶瓷管掃描器
壓電陶瓷管掃描器是徑向極化壓電材料的薄圓管體，具有四個外部電極和連續的內部電極。 當電壓施加到外部電極之一時，相應區域的致動器管壁膨脹，這引起管尖的垂直收縮和大的橫向偏轉。 圓周電極可用于垂直或徑向伸展和收縮。
壓電管掃描儀廣泛用于掃描探針顯微鏡、光纖拉伸和光束掃描等應用。可根據要求提供定制尺寸、規格。
型號 | 長 mm | 外徑 mm | 內徑 | 壁厚 mm | 大驅動電壓 V | 掃描范圍μm | Z向位移μm | 電容/分區nF |
1005 | 10.00 | 5.0 | 3.68 | 0.66 | ±264 | 3.8 | 2.1 | 3 |
1206 | 12.7 | 6.35 | 5.08 | 0.635 | ±254 | 4.8 | 2.7 | 4 |
2005 | 20.00 | 5.0 | 3.68 | 0.66 | ±264 | 15 | 4.2 | 6 |
3507 | 35.00 | 7.0 | 5.68 | 0.66 | ±264 | 39 | 7.4 | 10 |
5009 | 50.8 | 9.5 | 8.18 | 0.66 | ±264 | 52 | 10 | 17 |
5509 | 55.0 | 9.0 | 7.8 | 0.60 | ±250 | 66 | 12 | 12 |
7312 | 73.66 | 12.62 | 10.84 | 0.89 | ±356 | 82 | 15 | 28 |
驅動方式與位移計算
當壓電陶瓷管的底端基部固定后，掃描的位移Δx和Δy的估算公式如下：
其中Δx與Δy分別為x軸和y軸的位移，d31為壓電形變常數，L為陶瓷管的長度，D為陶瓷管的外徑，h為陶瓷管的壁厚，Vx與Vy是施加的電壓。
由于施加在所有四個外部電極或內部電極上的電壓引起的垂直伸長位移，估算公式如下：
由于施加在所有四個外部電極或內部電極上的電壓引起的直徑的膨脹位移，估算公式如下：
可通過給內部和外部電極施加相反電壓，可以使垂直和徑向的擴展范圍加倍。
在驅動內部電極配置中，X和Y電極以標準方式以相等和相反的電壓驅動。 通過向內部電極施加滿量程負電壓，獲得等于垂直掃描范圍的一半的收縮。該方法利用壓電材料的較高正電場強度，其通常是負電場強度的五倍。 必須注意不要對內部電極施加正電壓，因為這會導致去極化。
安裝
常見的安裝配置是帶有固定底座和自由端的懸臂式。 基底可以用兩部分環氧樹脂或高粘度氰基丙烯酸酯直接粘合到絕緣表面上。 壓電管也可以通過去除少量電極而粘合到導電表面，如下面“電極”中所述。
電極
壓電陶瓷管配有鎳薄膜電極。 內部電極是連續的，外部電極是四分之一的。 通過用稀硝酸蝕刻可以去除電極面積。 可根據要求提供定制電極配置。
在需要高磁場的應用中，鎳電極可以用銅或金代替。銅是一種經濟的選擇，但Gold具有優異的耐腐蝕性和導電性。
電流要求
計算功率帶寬
所需的電流是 I=C dV/dt，其中I是電流, C是有效電容，dV / dt是電壓變化率。 對于正弦波，所需的峰值電流等于IP =2πfVp-p ，其中Vp-p是峰峰值電壓。 對于三角波，所需的峰值電流等于： Ip=2CfVp−p。
引線焊接
可使用導電環氧樹脂或標準焊料和松香助焊劑連接電線。 施加助焊劑后，建議與300℃鐵接觸一秒鐘。
真空兼容性
壓電管不含任何除氣材料，并且*兼容真空。
低溫兼容性
材料PZT-5H在低溫下工作良好。 作為指導，靈敏度降低了四倍。 然而，在低溫下，施加的電壓可以增加到+/- 2kV / mm，這可以重新獲得或超過室溫下的偏轉范圍，但需要高電壓。
例如，施加電壓為+/- 250V，T6309壓電陶瓷管的預測偏轉范圍為+/- 10um。但是，通過將電壓增加到+/- 1kV，可以恢復+/-40μm的掃描范圍。
選項/ OEM定制
自定義尺寸和厚度
定制電極配置
定制布線/連接器
安裝平臺設計和制造
