Kompakter Digitaler Motion Controller für die Nanostelltechnik
Der einkanalige Piezocontroller E-709 von Physik Instrumente (PI) ist nun auch für Präzisions-Positioniersysteme mit kapazitiven Wegmesssensoren erhältlich. Da der Großteil der Nanopositioniersysteme von PI mit diesen Sensoren ausgestattet ist, ermöglicht der E-709 deutlich niedrigere Systemkosten im Vergleich zu den bisher angebotenen Digitalcontrollern.
Der größte Unterschied zwischen digitalen und analogen Controllern ist, dass per Softwarebefehl auf alle Parameter durch Rechenalgorithmen gezielt Einfluss genommen werden kann. Die Positioniergenauigkeit des Piezosystems wird dadurch auf unter 0,01% verbessert. Die Digitaltechnik ermöglicht bei der Kommandierung über die digitalen SPI, USB und RS-232 Schnittstellen das Setzen der Bewegungs- und Regelparameter und die Programmierung der digitalen I/Os oder des analogen Ausgangs über Software.
Der Verstärker des E-709 liefert 5 W Ausgangsleistung (10 W für < 5ms) und ist so ausgelegt, dass klassische Nanopositioniersysteme mit Stellwegen bis etwa 200 µm mit mittleren Scanfrequenzen bis 100 Hz betrieben werden können. Dazu gehört z.B der P-620 PIHera Linearversteller und die Objektivscanner der PIFOC® Serien P-721 und P-725.
Kapazitive Sensoren erhöhen die Präzision
Kapazitive Sensoren besitzen im Vergleich zu den vom E-709 bisher unterstützten Dehnungssensoren eine bessere Auflösung, Linearität und Stabilität. Sie messen die Position der bewegten Plattform berührungslos und direkt, wodurch bei parallelkinematischen Systemen die gleichzeitige Vermessung in mehreren Freiheitsgraden möglich ist. Andererseits sind sie nicht wesentlich teurer als die indirekt messenden Dehnmessstreifen. Aus diesem Grunde stattet PI möglichst viele seiner Positioniersysteme mit kapazitiven Sensoren aus. Inwieweit die Möglichkeiten der kapazitiven Sensoren im System ausgeschöpft werden, hängt wesentlich vom Controller ab.
