在納米級定位中，外部振動對 納米位移臺 的影響是一個重要的挑戰(zhàn)，特別是在需要高精度和穩(wěn)定性的應(yīng)用中（如 電子束顯微鏡（SEM）、納米加工、表面分析 和 定位）。為此，納米位移臺通常會采用被動隔振或主動隔振技術(shù)來減少外部振動的干擾，確保系統(tǒng)的高精度和穩(wěn)定性。
1. 被動隔振
被動隔振 是通過物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來減少或隔離外部振動的影響，這種方法不依賴于外部電力或控制系統(tǒng)。被動隔振的核心在于使用彈性元件（如彈簧、橡膠墊、氣墊等）來吸收和分散來自外界的振動。
1.1. 彈簧和橡膠隔振
通過使用彈簧、橡膠墊、軟墊等材料，可以有效地吸收外界的振動，并將振動的影響降低。這些材料通常具有較好的彈性，可以在一定范圍內(nèi)壓縮和變形，從而降低振動能量的傳遞。
示例：
在位移臺的底座和工作臺之間加裝彈簧或橡膠墊，以隔離地面或外界源的振動。
在工作環(huán)境中使用彈簧懸掛系統(tǒng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自然頻率，使其遠(yuǎn)離外部振動源的頻率，從而減少共振效應(yīng)。
1.2. 空氣隔振
使用空氣懸?。鈮|）可以實(shí)現(xiàn)非常高的隔振效果，特別適用于需要定位的應(yīng)用。空氣懸浮系統(tǒng)通過壓縮空氣形成氣墊，能夠有效隔離地面或其他機(jī)械振動的傳遞。
原理：
空氣懸浮系統(tǒng)通常由氣囊、壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)和減震器組成。
氣墊的使用可以有效隔離低頻的振動，減少其對位移臺的影響。
1.3. 地板和基礎(chǔ)的隔振
振動的源頭往往來自地面或設(shè)備周圍的基礎(chǔ)設(shè)施。在安裝納米位移臺時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施的選擇和設(shè)計(jì)對隔振效果至關(guān)重要。通過在地面和安裝平臺之間設(shè)置隔振基座，可以減少地面的振動對位移臺的影響。
示例：
在安裝納米位移臺時(shí)，將其安裝在隔振平臺上，使用彈性基座或氣墊基礎(chǔ)將位移臺與地面隔離。
在高精度應(yīng)用中，通常會使用 隔振地板 或 浮動平臺，這些地板和平臺具有較好的振動隔離特性。
2. 主動隔振
主動隔振 依賴于外部控制系統(tǒng)和傳感器，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)節(jié)來主動補(bǔ)償外部振動或不穩(wěn)定性。這種方法通常包括傳感器、執(zhí)行器、反饋控制系統(tǒng)等組件，可以根據(jù)實(shí)時(shí)的振動信號來調(diào)整系統(tǒng)的響應(yīng)，達(dá)到減少振動干擾的目的。
2.1. 主動振動控制系統(tǒng)
主動隔振系統(tǒng)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測振動，并通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)執(zhí)行器的反向力或補(bǔ)償力來減小振動影響。常見的主動控制方法包括 反饋控制 和 前饋控制。
工作原理：
傳感器 用于檢測外部振動或結(jié)構(gòu)振動。
執(zhí)行器（如電磁驅(qū)動、壓電驅(qū)動等）根據(jù)控制信號施加反向力或相反的補(bǔ)償力，抵消外部的振動影響。
反饋控制系統(tǒng) 會根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)不斷調(diào)整控制信號，以便實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的振動補(bǔ)償。
例子：
使用 壓電驅(qū)動 執(zhí)行器在工作臺上產(chǎn)生微小的反向力，從而消除由外部振動源引起的偏移。
電磁驅(qū)動系統(tǒng) 可用于控制振動，以抵消外部或內(nèi)部的擾動。
2.2. 主動隔振平臺
在一些應(yīng)用中，納米位移臺可以安裝在 主動隔振平臺 上，這些平臺通常包含多個傳感器、執(zhí)行器和反饋系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，平臺可以動態(tài)地消除外部振動的影響，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
示例：
空調(diào)隔振平臺：這些平臺使用壓電驅(qū)動器或電磁驅(qū)動器與傳感器結(jié)合，實(shí)時(shí)調(diào)整平臺的形變，從而消除外部振動。
減震臺：這種臺面通過主動控制來減震，可根據(jù)傳感器反饋迅速調(diào)節(jié)平臺的響應(yīng)，避免共振和振動干擾。
2.3. 反饋控制與誤差補(bǔ)償
通過高精度的傳感器，主動隔振系統(tǒng)能夠在納米級精度下實(shí)時(shí)檢測并補(bǔ)償振動誤差。這些系統(tǒng)可以通過加速度傳感器、位移傳感器等組件實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)反饋信號調(diào)整執(zhí)行器。
控制策略：
PID控制（比例-積分-微分控制）：這種控制方法能夠根據(jù)實(shí)時(shí)反饋來調(diào)整系統(tǒng)，消除振動影響。
自適應(yīng)控制：這種方法基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的動態(tài)特性，自動調(diào)節(jié)控制參數(shù)，以達(dá)到隔振效果。
3. 被動與主動隔振的結(jié)合
為了獲得隔振效果，通常會將 被動隔振 和 主動隔振 結(jié)合使用。被動隔振可以首先減少大幅度的振動，而主動隔振則能精細(xì)地調(diào)整系統(tǒng)響應(yīng)，消除微小的擾動。
示例：
在 納米位移臺 的基礎(chǔ)上使用 氣墊隔振 來降低低頻振動，然后使用 壓電驅(qū)動器 或 電磁驅(qū)動器 來實(shí)時(shí)補(bǔ)償殘余的高頻振動。
隔振平臺 上既使用了 彈簧或氣墊 進(jìn)行粗隔振，也使用了 主動振動控制系統(tǒng) 來對微小振動進(jìn)行精細(xì)補(bǔ)償。
4. 設(shè)計(jì)考慮與選擇
在設(shè)計(jì)或選擇適合的隔振方法時(shí)，需要考慮以下因素：
振動源特性：外部振動的頻率范圍、強(qiáng)度和傳播途徑。選擇合適的隔振頻率范圍（例如，對于高頻振動可能需要使用主動隔振系統(tǒng)）。
負(fù)載和精度要求：較重的負(fù)載和更高的精度要求可能需要更高性能的主動隔振系統(tǒng)。
響應(yīng)時(shí)間：主動隔振系統(tǒng)需要具備足夠快的響應(yīng)速度，以應(yīng)對快速變化的外部振動。
環(huán)境條件：如溫度、濕度等環(huán)境因素可能影響隔振系統(tǒng)的性能，需要考慮這些因素的影響。
以上就是卓聚科技提供的納米位移臺如何通過被動或主動隔振降低外部振動的影響的介紹，更多關(guān)于位移臺的問題請咨詢15756003283(微信同號)。