功率放大器在重力辅助式Z自由度压电惯性双向平顺驱动研究中的应用

实验名称：功率放大器在重力辅助式Z自由度压电惯性双向平顺驱动研究中的应用

研究方向：精密驱动与定位

实验内容：测试了其频率特性、水平负载特性、位移曲线、电压特性、分辨力及其在显微成像中的应用

测试目的：研究所研制样机输出特性是否可以实现预期效果，探索其在金相及生物显微成像之中的应用效果。

测试设备：Aigtek ATA-3080功率放大器

实验过程:搭建实验系统进行输出特性研究，如左图所示。波形由信号发生器（RIGOL，DG4162）产生，并由功率放大器（Aigtek，ATA-3080）放大，之后对驱动器激励。激光传感器（KEYENCE，LKH020）测量速度和位移，将实验数据传输到计算机。光学显微镜（OM）的行程一般在几十毫米左右。所研制样机具有长行程、高分辨率、自锁等优点，有望为自动光学显微镜成像提供解决方案。

所搭建的光学显微系统配置如右图所示.显微镜用粘合剂粘在动子上。激光传感器安装在三维精密平台上，然后聚焦在显微镜的末端以测量其运动。光学显微系统用于生物和金相显微成像。与此同时，数据被传输至电子设备。

测试结果:即使运动物体自重相当于1.35N（超过当前功的3.3倍）的负载推力下，双向位移线性拟合相关系数R2在重力辅助下也能达到0.9999。最大前进速度和分辨率分别达到304.73mm/s和5.3nm。这种新颖的设计思想特别适合Z自由度驱动，并已成功应用于显微成像。

ATA-3080功率放大器

带宽：（-3dB）DC~100kHz

电压：180Vp-p(±90Vp）

电流：8Ap

功率：720Wp

压摆率：≥40V/μs

可程控

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