新聞

納米位移臺在長時間運行中確實會出現漂移現象。這是高精度定位系統中的一個常見問題，尤其是在要求納米級穩定性的應用中（如掃描探針顯微鏡、曝光、光學對準等）。
一、什么是“漂移”？
“漂移”是指：
在沒有指令或控制信號變化的情況下，位移臺的輸出位置隨時間緩慢發生偏移。
它可能是幾納米/秒，也可能在數分鐘內累積到微米量級，嚴重影響測量和對準操作。
二、導致漂移的主要原因
1. 溫度漂移（熱漂移）
驅動器、電路、周圍環境溫度變化，會導致材料熱脹冷縮；
比如壓電陶瓷和柔性鉸鏈等材料會隨溫度改變尺寸；
即使是微小的溫度變化（0.1℃）也可能引起數十納米的位移誤差。
2. 壓電驅動器的蠕變和遲滯
壓電材料具有“蠕變效應”：在施加恒定電壓后，位移會繼續緩慢變化；
同時存在“遲滯效應”：使得輸入電壓與實際位移之間不是線性一一對應的；
導致即使電壓保持不變，輸出位置仍然緩慢變化。
3. 機械松弛或應力釋放
柔性結構或連接件長期承載后會發生微小的應力松弛；
機械結構內部產生彈性變形的緩慢釋放，也會引起“結構漂移”。
4. 電氣干擾或信號噪聲
長時間運行后，控制器可能出現電壓偏移、地線噪聲或信號漂移；
導致反饋位置檢測值偏移。
5. 環境振動或氣流干擾
周圍環境若不穩定，哪怕低頻震動或空氣擾動，也會緩慢地影響平臺位置。
三、如何減小和補償長時間漂移？
1. 溫控和熱穩定處理
保證系統在恒溫環境下運行（±0.1℃）；
所有設備提前預熱運行一段時間，等溫度穩定后再采集數據；
使用溫度補償算法或安裝溫度傳感器做實時修正。
2. 使用閉環控制系統
帶位置傳感器（如電容傳感器、光柵尺）的閉環控制系統能自動糾正漂移；
與開環壓電系統相比，閉環系統能將漂移控制在納米級以內。
3. 軟件漂移校準
定期在長時間運行過程中進行“原點重新定位”；
對采集的數據進行后處理，剔除漂移基線或做背景擬合校正。
4. 機械結構優化
提升結構剛性，采用低熱膨脹系數材料（如 Invar、石英、陶瓷）；
保證關鍵連接部件長期運行不松動或形變量最小。
5. 減小電氣干擾
控制系統接地良好，電纜屏蔽處理，濾波器優化；
適當減少信號線長度，遠離高頻干擾源。