线性超声压电驱动器

简介： 海尔欣科技推出新一代激光器驱动器DFB-2000，多种开箱即用的功能可以帮助用户快速搭建系统光源，实现精密的光学测量。本篇将介绍DFB-2000核心性能参数的测试结果。 • 集成低噪声的电流源和高稳定的TEC温度控制器 • 自带14pin蝶形安装座，更好的便携性和机械稳定性 • 全新的彩色触摸屏，便于激光器工作参数的观察和设置 • 多层级的保护措施确保激光器的安全，延长激光器的使用寿命技术参数：l 电流噪声密度：电流噪声密度是表征驱动器电流源噪音水平的核心指标。对于低噪声的电流源而言，电流的波动比实际电流要小10000甚至100000倍以上。为了测试如此微小的电流波动，我们搭建了图1所示的电路。 图1.电流噪声密度测试电路示意图DFB-2000输出的电流I经过精密电阻R后转换为电压信号Vin，并由增益为G的放大电路放大后输入频谱仪，图2给出了频谱仪测试的结果。图中黄色信号为频谱仪本底频谱响应曲线，绿色信号是放大器（输入端短接）连接频谱仪时的频谱响应曲线，当DFB-2000输出电流后频谱响应为蓝色信号。根据功率噪声密度计算公式以及电路传输特性，可以计算得到电流噪声密度约为2.9 nA√Hz，这与进口驱动器的噪声水平相当。 图2.DFB-2000频谱噪声测试l 控温稳定性：激光器工作温度的变化会导致输出波长的不稳定, 因此精确稳定地控制激光器工作温度至关重要。为了评估DFB-2000的控温性能，在室温条件下，将激光器工作温度设定在0℃，记录24小时内的温度变化，如图3所示。可以看出DFB-2000的温度控制精度在±0.005℃以内，长期温度稳定性优于0.01℃。由于0℃与环境温度相差较大，因此可以预期当激光器工作温度接近室温时，可以现实更优的长期温度稳定性。 图3.激光器工作温度在24小时内的变化l 电流漂移：在典型的应用环境中，一天之内的温度波动往往会超过几摄氏度。如果驱动器达不到要求，微小的温度变化可能意味着激光器的电流会发生显著变化。下图展示了利用DFB-2000驱动的激光器工作在0℃时工作电流的漂移。在24小时内，测试环境的温度变化超过3℃，激光器电流的最大漂移为37 μA。 图4.DFB-2000输出电流24小时的漂移l 3dB带宽：小信号调制时的3dB带宽是衡量驱动器带宽响应特性的关键参数。下图给出了带宽响应测试的电路图。 图5. DFB-2000带宽响应测试电路示意图函数发生器生成的正弦信号Vin通过模拟调制端口输入DFB-2000，电流I经过精密电阻R，测量R两端电压信号Vout，利用公式20log(Vout/Vin)计算得到带宽，如图6所示。在100kHz调制频率以内，驱动器的增益平坦度小于-3dB，因此能够满足绝大多数基于波长调制技术的TDLAS系统的需求。 图6. DFB-2000带宽响应特性l 电流软钳制：DFB-2000集成了多重措施保护激光器的安全，如最大电流软钳制、输出缓启动、过压欠压保护、超温保护、继电器短路输出保护等。其中最大电流软钳制功能可以快速实现电流的钳位，有效规避异常情况下大电流对激光器造成的损伤。用户在使用最大电流软钳制功能时，首先要根据激光器参数设置对应的最大工作电流，当激光器实际电流高于该电流时，DFB-2000会确保电流处于限流值。电流软钳制的测试电路与3dB带宽测试相同。图7（b）显示了最大电流软钳制的实际效果，可以明显的看到，当精密电阻R两端电压（红色信号）超过阈值时，会被固定在该阈值电压上。图中调制信号（蓝色三角波）幅度为1.54V，当激光器工作电流为200mA，设置的最大工作电流为250mA时，测试得到钳制电压为2.42V（DFB-2000模拟调制系数为100mA/V±5%），对应钳制电流为242mA，与实际设定值一致。 图7.（a）电流工作在最大钳制电流以下（b）最大电流软钳制的实际测试效果

海顿科克直线传动是全球著名的直线传动设备制造公司，最近公司推出了自带DCM4826X驱动器的43000固定轴式电机。 该驱动器支持整步，半步和4,8,16,32,64细分。该系统中的43000电机同样也可以替换成43000双叠厚厚电机，同时电机的丝杆有多种步长可以选择。 该系统配备43000单叠厚电机可以提供最大220N的推力，如果配备43000双叠厚电机则推力最大可以达到337N。根据选配的螺杆种类不同和电机的步距角的不同，该系统的步进步长范围为1.5微米-127微米。 驱动器的供电电压范围为12-48V，其最大输出电流为2.6A，电机额定电压有3种选择分别是2.33V,5V,12V。我们在给驱动器供电的时候，一般我们建议遵循8:1原则，就是驱动器供电电压：电机电压=8：1，例如某系统的供电电压为40V，那么在选择电机的时候，最好是选择5V的电机，驱动器通过调节电流来影响电机的输出力矩，所以电机能不能发挥出最好性能有一个很重要的因素就是驱动器和电机的电压比。 DCM4826X通过USB接口，驱动器可以很方便连接到电脑，通过电脑界面可以对驱动器的额定电流，保持电流，运行时间，细分数一一进行设置，这些参数设置好以后，驱动器就会根据上位机发来的方向，脉冲信号正常工作，该驱动器的方向、脉冲和使能信号采用光电隔离输入，使信号源与驱动器主电源相互隔离，互不干扰。 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn

海顿科克直线传动的IDEA驱动器现在已经能直接整合在很多电机产品上，包括混合43000直线步进电机，LRS和RGS直线导轨系统和Screwrail直线执行器，如果做为一个单独的驱动和控制器单位，IDEA驱动器可以驱动除了87000混合式电机系列之外的所有海顿的直线步进电机！ 为了方便用户使用，IDEA驱动器特意设计了一个独一无二的功能，就是用户在开始编程之前需要先输入海顿电机的品号（每个海顿电机都有一个品号），这样软件就会根据品号，自行设定电机的初始参数（默认值），有了这个功能用户就算不了解复杂的电机参数和深奥的步进电机原理也一样可以完成编程。而对于一个熟练的用户来说，软件同样也允许用户在电机的安全范围内改变电机的默认值！另外这个软件可以让用户在编程时一行一行的去调试程序，同时在正式连接到外部设备上前，输入和输出信号也可以在软件上面得到完全的模拟！ IDEA驱动器需要一个独立的能提供12-48V电压的电源提供工作电压，驱动器的输出电流为2.6A/相（峰值为3.68A/相），驱动器自身配有8个I/O端口（4个输出端口，4个输入端口），每个输入端口可以输入5-24V电压，以及最大4mA 的电流，输出信号是集电极开路信号，每个输出端口可以输出5-24V电压，以及最大200mA的电流，通过一根一端是普通USB接口，另一端是小型USB接口的数据线就可以把驱动器和电脑联接起来！ 海顿的IDEA驱动器特别适合用在机器人，精密的光学设备，以及其他安装空间有限，控制精度要求高的场合！ 更多信息请访问海顿直线电机（常州）有限公司网站http://www.haydonkerk.com.cn