[实用新型]多通道集成化压电控制器

权利要求书

1.一种多通道集成化压电控制器，其特征在于，包括：供电单元(100)、驱动单元(200)、传感伺服单元(300)和主控单元(400)，其中，

所述供电单元(100)的输出端分别于所述驱动单元(200)的输入端、所述传感伺服单元(300)的输入端、所述主控单元(400)的输入端连接；

所述驱动单元(200)的输入端分别与所述供电单元(100)的输出端、与所述主控单元(400)的DA转换电路的输出端、与所述传感伺服单元(300)的输出端连接，所述驱动单元(200)的输出端与压电纳米定位台(500)的输入端连接；

所述传感伺服单元(300)的输入端分别与所述供电单元(100)的输出端、与所述主控单元(400)的DA转换电路的输出端、与所述压电纳米定位台(500)上的SGS/Cap传感器(501)的输出端连接，所述传感伺服单元(300)的输出端分别与所述主控单元(400)的AD转换电路的输入端和所述驱动单元(200)的输入端连接；

所述主控单元(400)包括通讯电路(401)、主控制器(402)、DA转换电路(403)、AD转换电路(404)和模拟信号输入单元(405)，所述DA转换电路(403)的输出端和所述模拟信号输入单元(405)的输出端均分别与所述传感伺服单元(300)的输入端和所述驱动单元(200)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述驱动单元(200)的输入端和所述传感伺服单元(300)的输入端均分别还与外部控制信号的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述SGS/Cap传感器集成与所述压电纳米定位台(500)内部。

4.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述供电单元(100)为LLC串联谐振拓扑结构的开关电源。

5.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述传感伺服单元(300)采用SGS/Cap传感器(501)作为位移量的传感器，采用惠斯通电桥作为电信号调理电路，使用运算放大器将信号逐步调理放大以匹配输入信号。

6.根据权利要求5所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述传感伺服单元(300)采用模拟PID技术与可调整的滤波器，将所述SGS/Cap传感器(501)的输出信号作为负反馈引入至偏差比较电路。

7.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述主控单元(400)采用stm32系列单片机作为主控制器，采用SPI总线的16bit、SAR型ADC采集位移与驱动电压数据，采用SPI总线的16bitDAC产生驱动控制信号。

8.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，当开环时，所述的主控单元(400)的DA转换电路的输出端或外部控制信号的输出端直接与所述驱动单元(200)连接，经过所述驱动单元(200)的功率放大，将放大结果输出到所述压电纳米定位台(500)。

9.根据权利要求1所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，当闭环时，所述SGS/Cap传感器(501)的反馈信号通过所述传感伺服单元(300)的信号放大处理，然后经过所述AD转换电路将信号转换为数字信号传递到所述主控制器，与所述主控单元(400)的DA转换电路或外部控制信号进行比较，通过PID闭环处理后与所述驱动单元(200)的功率放大模块(201)连接，所述功率放大模块(201)的输出端直接与所述压电纳米定位台(500)的驱动端(502)连接。

10.根据权利要求9所述的多通道集成化压电控制器，其特征在于，所述功率放大模块(201)是将微弱的外部模拟输入信号或计算机通过DA转换电路输出的模拟信号将信号放大。