
納米位移臺線性誤差的來源分析
納米位移臺的 線性誤差(即實際位移與理論位移不完全一致)是影響定位精度的重要因素,其來源可以從機械、電氣和控制三個方面分析:
1. 機械結構因素
導軌或滑塊幾何誤差
導軌直線度、平行度、傾斜度等不理想會導致位移偏差。
絲杠或螺桿傳動誤差
螺距誤差、螺桿旋轉軸與導向軸不完全同軸,會引起累積位移誤差。
柔性驅動元件的彈性變形
包括柔性桿、彈簧、薄膜電驅動器等,受力時會產(chǎn)生非線性變形,導致位移非線性。
摩擦與間隙
摩擦力不均或間隙存在時,啟動力或反向運動的響應不同,產(chǎn)生滯后或非線性偏差。
2. 電氣與驅動因素
驅動器非線性
壓電陶瓷驅動器或電機驅動的響應非線性(例如壓電臺電壓與位移關系非線性)。
傳感器非線性
位移反饋傳感器(如電容、光柵尺、LVDT)測量非線性或靈敏度漂移會導致讀值偏差。
電氣噪聲和漂移
信號噪聲、溫度漂移或供電不穩(wěn)也會造成位移誤差波動。
3. 控制與環(huán)境因素
閉環(huán)控制誤差
PID 或其它控制器參數(shù)不優(yōu)化,會出現(xiàn)跟隨誤差或滯后,表現(xiàn)為非線性。
溫度變化
材料熱膨脹或驅動器熱效應會改變位移特性,導致線性誤差隨溫度變化。
負載變化
臺面載荷變化會影響柔性驅動或摩擦特性,從而引起非線性響應。
振動與外界干擾
環(huán)境振動或沖擊也可能引起瞬態(tài)位移偏差。
4. 誤差表現(xiàn)形式
全程非線性:實際位移與理論位移曲線不成直線。
局部跳躍:摩擦/間隙導致短距離移動不連續(xù)。
滯后與滯環(huán):正向和反向運動曲線不重合。