PZ219D Benutzerhandbuch E-616.SS0G • E
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1. 2 6 Herunterladen der GCS LabVIEW Analogtreiber Die neueste Version der GCS LabVIEW Treiber f r analoge Controller von PI sowie die entsprechenden Handb cher stehen auf der Pl Website zum Herunterladen zur Verf gung Handb cher sind frei zug nglich w hrend zum Herunterladen von Software ein Passwort n tig ist Die Zugangsdaten Benutzername und Passwort werden Ihnen in einer gesonderten Technical Note mitgeteilt E500T0011 im Lieferumfang enthalten Zum Herunterladen von der PI Website gehen Sie folgenderma en vor 4 WWW pi WS Klicken Sie auf der Pl Startseite auf Download Support im Service Bereich auf der linken Seite Auf der Seite Download Support klicken Sie auf Manuals und Software Auf der Seite Pl Download Server Geben Sie den Benutzernamen Username und das Passwort Password ein und Klicken Sie Login Klicken Sie oben in der Navigationsleiste auf Download Klicken Sie auf E Piezo Drivers amp Nanopositioning controllers Klicken Sie auf E 500 Klicken Sie auf Software ein Klick auf Documents zeigt die neuesten Versionen der entsprechenden Handb cher Klicken Sie unterhalb des neuesten CD Mirrors beinhaltet auch die Handb cher auf Download ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 25 Inbetriebnahme 2 7 WWW DIAS Liezo Nano Positioning PI Monitorsignale VORSICHT V MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen an den Ausgangen V MON X Pin 1 V MON2. 2 Um einen Offset auf die Sensorsignale aufgrund von Hysterese zu vermeiden f hren Sie eine vollst ndige Verkippung um beide Kippachsen durch Legen Sie dazu Steuersignale an die SMB Buchsen OX und OY an und durchfahren Sie den zul ssigen Eingangsspannungsbereich von 2 bis 12 V 3 Geben Sie f r OX und OY eine Eingangsspannung von O0 V vor der Spiegel befindet sich damit wieder in der Ausgangsposition 4 Drehen Sie das jeweils entsprechende Zero Potentiometer so dass Sie einen SGS MON Spannungswert von 0 V erhalten Wenn Sie in den geregelten Betrieb wechseln sollten die OFL LEDS nun nicht mehr leuchten m F r E 616 50G 1 Zeigen Sie das Sensormonitorsignal SGS MON f r den jeweils abzugleichenden Sensor Kanal an SGS MON 1 SGS MON 2 SGS MON 3 2 Um einen Offset auf die Sensorsignale aufgrund von Hysterese zu vermeiden durchfahren Sie f r alle Aktoren den maximalen Auslenkungsbereich indem Sie eine Hubbewegung kommandieren Legen Sie dazu an die SMB Buchse Z Z Offset eine Eingangsspannung von 3 bis 3 V an 3 Geben Sie f r Z Offset eine Steuerspannung von 0 V vor 4 Geben Sie f r OX und OY eine Steuerspannung von O0 V vor der Spiegel befindet sich damit wieder in der Ausgangsposition WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 32 Piezo Nano Positioning PI Kalibration 5 Drehen Sie das Zero Potentiometer das dem gew hlten SGS MON Kanal entspricht so dass Sie einen SGS MON Spannungswert von ungefa
3. 1 Erden Sie das Tischger t ber die r ckw rtige Erdungsschraube indem Sie eine leitende Verbindung zwischen Erdungsschraube und Schutzleiter herstellen 2 Optional Zur Abfrage der Monitorkanale stellen Sie Verbindungen zum Analog Interface D Sub Stecker Uber den mitgelieferten Stecker her Art nr 819007423 Beachten Sie hierbei die Pinbelegung siehe Pinbelegung Analog Interface S 52 3 Verbinden Sie die r ckw rtigen SMB Eing nge X X Input OY Y Input f r E 616 S0 auch Z Z Offset mit einer geeigneten Spannungsquelle Steuerspannungsbereich siehe Schritt 7 4 Verbinden Sie den Kippspiegel mit dem E 616 ber die 25 Pin D Sub Buchse auf der Frontplatte 5 Verbinden Sie den Spannungsversorgungseingang DC IN an der Ger ter ckseite des E 616 SxG mit dem mitgelieferten Netzteil C 663 PS 6 Schlie en Sie das Netzteil C 663 PS an die Netzspannung an Die gr ne Power LED zeigt die Betriebsbereitschaft an 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 24 Inbetriebnahme 7 Piezo Nano Positioning PI Versorgen Sie die SMB Buchsen OX bzw OY mit folgenden Steuerspannungen um eine Kippbewegung um die X bzw Y Achse Zu erzeugen f r E 616 SS0G von 0 V bis 10 V f r E 616 S0G von 5 V bis 5 V Leuchtet mindestens eine der beiden grunen Overflow LEDs ist ein Nullpunktabgleich erforderlich Befolgen Sie die Anleitung zum Nullpunktabgleich siehe Nullpunktabgleich im Servobetrieb des E 616 Controllers S 29
4. 4 7 i el d S by th GH 3 ai 5 amp De E EE EE DEE Greg han ee Sa ioe aa so5ue5 U Lie a 4 io sl F i ZE e 4 gs bis oO a ai a i 0 UE ar ranslaraation Transformation __2 Offset SE Gn a D D e ww E 8a2 55 DOC IM DC IN o Byn oo Abbildung 11 Blockschaltbild des Dreibein Controllers E 616 50x z B f r Kippspiegel S 325 3D WWW DIAS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 48 Technische Daten Piezo Nano Positioning PI V MON X gibt die Reglerausgangsspannung X Out wieder wahrend V MON Y die Reglerausgangsspannung Y Out anzeigt SGS MON X gibt X In aus SGS MON Y gibt Y In aus Die Formeln zur Berechnung der Achsenpositionen SGS MON X SGS MON Y aus den drei Sensorsignalen SGS MON 1 bis SGS MON 3 finden Sie unter Der Controller E 616 S0x S 37 ebenso die Umrechnung der achsenbezogenen Signale V MON X und V MON Y in die kanalbezogenen Signale V MON 1 bis V MON 3 Die zul ssigen Eingangsspannungsbereiche siehe unten HINWEIS EINGANGSSPANNUNGSBEREICH F R E 616 SO UND E 616 S0G Um den maximalen Verkippungsbereich zu erhalten werden bei den Dreibein Controllern E 616 S0 und E 616 50G die Aktoren bei der Kalibration mit einer Offset Spannung beaufschlagt Bei Auslieferung ist der E 616 Controller f r den geregelten Betrieb voreingestellt Die Eingangsspannungsbereiche f r geregelten und ungeregelten Betrieb unterschei
5. ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Piezo Nano D Sub Stecker 25 pol 3 x SMB 0 bis 10 V f r nominale Auslenkung D Sub Buchse 15 pol Power LED u Verstarker OFL Anzeige 5 C bis 50 C Max 75 C Abschaltung des Spannungsausgangs 205 mm x 105 mm x 54 1 mm ohne F e 1200 g 23 V bis 26 V DC 30 W Maximale PI Positioning D Sub Stecker 25 pol 2 x SMB 0 bis 10 V f r nominale Auslenkung D Sub Buchse 15 pol Power LED u Verstarker OFL Anzeige 5 C bis 50 C Max 75 C Abschaltung des Spannungsausgangs 205 mm x 105 mm x 54 1 mm ohne F e 1200 g 23 V bis 26 V DC 30 W Maximale Leistungsaufnahme Hohlstecker 24 VDC 30 W Buchse Seite 43 Technische Daten 8 3 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Aussteuergrenzen Um ein m glichst exaktes Ausgangssignal zu erreichen reduzieren Sie die Amplitude hochfrequenter Steuersignale so dass sie dem frequenzabh ngigen Abfall der Ausgangsspannung entspricht Die maximale Arbeitsfrequenz bei einer gegebenen kapazitiven Piezo Last entnehmen Sie der jeweiligen Kurve in Abbildung 9 Abbildung 9 Aussteuergrenzen des E 616 Controllers ungeregelt mit verschiedenen Piezolasten Kapazitatswerte in uF Beachten Sie dass die Aussteuergrenzen eines gegebenen Piezoverstarkers abhangen von der Verstarkerleistung dem Verstarkerdesign und naturlich von der Kapazitat des Piezoaktors Die Kapazitat von Piezokera
6. Die meisten der an ein E 616 anzuschlie enden Piezoaktoren k nnen durch unkontrollierte Schwingung nahe ihrer mechanischen Resonanzfrequenz zerst rt werden Falls Sie beim Einrichten Ihres Systems Resonanzen beobachten unterbrechen Sie unverz glich die Spannungsversorgung der betreffenden Aktoren und befolgen Sie die Anweisungen im Abschnitt Dynamische Kalibration S 33 VORSICHT KALIBRIERUNG Sofern Sie PI ber Ihre Anwendung informieren wird Ihr E 616 vor der Auslieferung vollst ndig kalibriert F r ein kalibriertes System sind Kippspiegel und Controller auf einander abgestimmt Tauschen Sie keinesfalls Controller oder Kippspiegel eines kalibrierten Systems aus Die Seriennummern der einander entsprechenden Komponenten sind auf dem Kalibrations Label eingetragen Eine Neukalibrierung sollte nur von entsprechend ausgebildeten Personen und nach R cksprache mit Pl durchgef hrt werden andernfalls gehen voreingestellte Daten verloren Eine Nullpunkteinstellung ist nur dann notwendig wenn eine der Overflow LEDs OFL1 OFL2 leuchtet VORSICHT SYSTEMZUORDNUNG Schlie en Sie nur den passenden Kippspiegel an die jeweilige E 616 Controller Variante an Kippspiegel wie S 325 3SD drei Piezoaktoren an E 616 50x SD Kippspiegelversionen der Serien S 330 sowie S 334 mit differentiellem Antrieb an E 616 SS0x WWW DIAS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 10 Einleitung Piezo Nano Positioning PI VORSICHT V MON ANZEIGE
7. X V MON X X Out Y V MON Y Y Out Kommandieren einer Hubbewegung Die Hubbewegung von dreibeinigen Kippspiegelplattformen kann beim E 616 S0x ber Z Offset SMB Buchse Z angesteuert werden Dies ist sowohl im geregelten wie im ungeregelten Betrieb der Kippachsen m glich Beachten Sie Verkippungswinkel und Hubbewegung beeinflussen einander gegenseitig Die Werte der nominalen Verkippung bzw einer nominalen Hubbewegung in der Datentabelle f r Dreibein Kippspiegel User Manual PZ148E f r S 325 Kippspiegel beziehen sich auf die reine nominale Verkippung bzw die reine Hubbewegung Um den Einfluss von Verkippung und Hubbewegung auf einander zu berechnen lesen Sie Abschnitt 5 Working Principle des User Manual PZ148E f r S 325 Kippspiegel Beachten Sie auch der maximale Bereich der Eingangssteuerspannung f r Z Offset d h ohne jede Verkippung betr gt 3 bis 3 V Die Eingangsspannung Z Offset wird um das 20 fache verst rkt 4TE 616 ATPZ219D Release 1 0 3 Page 38 Behebung von St rungen WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Behebung von St rungen Der Versteller bewegt sich nicht Die Kabel sind nicht korrekt angeschlossen oder defekt m berpr fen Sie die Verbindungskabel berpr fen Sie ob der zul ssige Eingangssteuerbereich eingehalten wurde m E 616 5S0x f r differentiellen Antrieb X Input Y Input geregelt O bis 10 V X Input Y Input ungeregelt 2 bis 12 V m E 616 S0x f r Drei
8. 3 entsprechen den verst rkten Sensorsignalen zwischen DMS Verst rkern und Transformationseinheit 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 52 Piezo Nano Positioning PI Technische Daten HINWEIS Beachten Sie dass fur den Controller E 616 fur differentiellen Antrieb der Sensorkanal 3 SGS MON 3 und das Potentiometer Zero 3 inaktiv sind HINWEIS Zum W hlen zwischen ungeregeltem und geregeltem Betrieb Servo x OFF ON Pins Der E 616 Controller ist werksseitig ber einen internen DIP Schalter auf geregelten Betrieb eingestellt Ein Umschalten in den ungeregelten Betrieb erfordert das Offnen des Ger tes siehe Abschnitt Ungeregelter und geregelter Betrieb S 18 Ist der interne DIP Schalter auf ungeregelten Betrieb eingestellt dann kann ber Pin 6 des r ckw rtigen Analog Interface Steckers f r die X Achse Servo 1 OFF ON und Pin 7 f r die Y Achse Servo 2 OFF ON zwischen ungeregeltem und geregeltem Betrieb gew hlt werden Schalten von z B Pin 6 auf High f hrt zu ungeregeltem Betrieb f r die X Achse Schalten auf Low f hrt zu geregeltem Betrieb HINWEIS Die Dehnmessstreifen Sensoren DMS werden hier mit dem K rzel SGS f r den englischen Begriff Strain Gauge Sensor bezeichnet SGS MON bezeichnet Kan le f r die DMS Sensoren WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 53
9. Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen an den Ausgangen V MON X Pin 1 V MON Y Pin 2 sowie V MON 1 bis V MON 3 Pins 3 4 5 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand V MON X V MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 11 KQ V MON 1 bis V MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 1 KQ Anderenfalls kann Ihr Messgerat beschadigt werden VORSICHT SGS MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Sensor Monitorspannungen an den Ausgangen SGS MON X Pin 9 SGS MON Y Pin 10 sowie SGS MON 1 SGS MON 2 und f r den Dreibein Controller E 616 50G SGS MON 3 Pins 11 12 13 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand SGS ist die englische Abk rzung f r Dehnmessstreifen Sensoren SGS MON X SGS MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 50 Q SGS MON 1 bis SGS MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 10 kKQ 10 nF Anderenfalls kann Ihr Messger t falsche Werte liefern 1 4 Modell bersicht Die Controller E 616 sind in folgenden Standardkonfigurationen erh ltlich E 616 SS0G Mehrkanalservocontroller fur Piezo Kippspiegel Plattformen mit DMS f r Kippachsen mit differentiellem Antrieb Tischgerat E 616 50G Mehrkanalservocontroller f r Piezo Kippspiegel Plattformen mit DMS und Dreibein Antrieb Tischger t WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 11 Piezo Nano Positioning PI Einleitung Beide Versionen gibt es auch als OEM Modul
10. Y Pin 2 sowie V MON 1 bis V MON 3 Pins 3 4 5 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand V MON X V MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 11 KQ V MON 1 bis V MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 1 kO Anderenfalls kann Ihr Messger t besch digt werden Monitor der Ausgangsspannung Auf dem Stecker Analog Interface auf der Ger ter ckseite kann ber die Monitorkan le die Ausgangsspannung der Reglermodule sowie die Ausgangsspannung der Verst rkerkan le berwacht werden Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen darauf einen passenden Eingangswiderstand zu w hlen Die Ausgangsspannung der beiden Reglermodule ist sowohl f r den E 616 SS0G als auch f r den E 616 50G achsenbezogen Die entsprechenden Monitorspannungen werden angezeigt ber die Pins 1 V MON X und 2 V MON Y des Steckers Analog Interface Die Verst rker geben das 10 fache der Reglerausgangsspannungen aus F r den E 616 S0G wird die achsenbezogene V MON Spannung zuvor durch die Transformationseinheit zu einer kanalbezogenen Spannung umgewandelt Monitorkan le der Verst rkerausgangsspannung m E 616 550G Die Verst rker PA1 und PA2 sind den Kippachsen in einem 1 1 Verh ltnis zugeordnet w hrend die Ausgangsspannung des Verst rkers PAS fest auf 100 V eingestellt ist Die Monitorkan le V MON 1 bis V MON 3 zeigen jeweils ein Hundertstel der tats chlichen Ausgangsspannung an V MON 1 liegt an Pin 3
11. es zu Uberschwingen kommt oder auch wenn Ihr System in Resonanz geraten ist Die Ursache ist zumeist eine Anderung der zu bewegenden Last Durch die dynamische Kalibration werden die Regelparameter wie P Term I Term und die Frequenz des Notchfilters des integrierten Reglermoduls E 802 55 angepasst WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 33 Kalibration Piezo Nano Positioning PI Fur eine Anpassung der Regelparameter gehen Sie vor wie folgt 1 Trennen Sie das Ger t von der Versorgungsspannung 2 ffnen Sie den Controller siehe Abbildung 7 3 Verstellen Sie die entsprechenden Potentiometer siehe Abbildung 8 Lesen Sie dazu im User Manual des Reglermoduls PZ150E Abschnitt 3 1 Equipment Needed for Calibration und Abschnitt 4 Dynamic Calibration Abbildung 7 Entfernen des Geh usedeckels ber die sechs angezeigten sowie zwei r ckw rtige Kreuzschlitzschrauben f r X Kippachse _ We aaa a P3 P2 Pe P4 Abbildung 8 Zuordnung der Potentiometer zur Anpassung der Regelparameter www pi ws 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 34 Kalibration Piezo Nano Positioning PI Zuordnung von Funktion und Potentiometer P1 Sollwertanstiegszeitbegrenzung P2 Regelverstarkung P Glied P3 Integrations Zeitkonstante Glied P4 Sperrfrequenz des Notchfilters P5 ist werksseitig eingestellt soll nicht verstellt werden P6 ist werksseitig eingestellt soll nicht verstellt werden WWW pi WS 4TE 616 4TP
12. und geh rt zu PA1 V MON 2 liegt an Pin 4 und geh rt zu PA2 V MON 3 liegt an Pin 5 und geh rt zu PAS m E 616 S0G Die drei Verst rkerkan le werden ber die Transformationseinheit 4TE 616 ATPZ219D Release 1 0 3 Page 26 Inbetriebnahme WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI den beiden Kippachsen X und Y zugeordnet Die Verst rkerausgangsspannung wird ber einen Spannungsteiler gef hrt und ist als ein Hundertstel des tats chlichen Spannungswertes als kanalbezogenes Monitorsignal verf gbar V MON 1 liegt an Pin 3 und geh rt zu PA1 V MON 2 liegt an Pin 4 und geh rt zu PA2 V MON 3 liegt an Pin 5 und geh rt zu PAS Die kanalbezogenen Monitorsignale V MON 1 V MON 2 und V MON 3 berechnen sich aus den achsenbezogenen Monitorsignalen V MON X und V MON Y wie folgt V MON 1 0 1 Y V MON 2 0 1 0 867 X 0 5 Y V MON 3 0 1 0 867 X 0 5 Y mit X V MON X X Out Y V MON Y Y Out VORSICHT SGS MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Sensor Monitorspannungen an den Ausgangen SGS MON X Pin 9 SGS MON Y Pin 10 sowie SGS MON 1 SGS MON 2 und f r den Dreibein Controller E 616 50G SGS MON 3 Pins 11 12 13 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand SGS ist die englische Abk rzung f r Dehnmessstreifen Sensoren SGS MON X SGS MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 50 Q SGS MON 1 bis SGS MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 10 kKQ 10 nF Anderenfa
13. unterscheiden sich Es gelten die folgenden Eingangsspannungsbereiche fur Dreibein Controller Geregelter Betrieb der Kippachsen m X Input Y Input 5 bis 5 V m Z Offset 3 bis 3 V Ungeregelter Betrieb der Kippachsen m X Input Y Input 7 bis 7 V m Z Offset 3 bis 3 V Wenn Sie Spannungen au erhalb dieser Bereiche vorgeben leuchten die Overflow LEDs 25 Erste Inbetriebnahme GEFAHR HOCHSPANNUNG E 616 Leistungsverstarker geben SEHR HOHE SPANNUNGEN und HOHE STR ME ab die zu Tod oder schweren Verletzungen f hren k nnen Arbeiten mit diesen Ger ten d rfen nur von entsprechend qualifiziertem Personal vorgenommen werden Halten Sie sich an die Richtlinien zur Unfallvermeidung m Ber hren Sie keine Pins der D Sub Buchse die Piezo Ausgangsspannungen f hren Bei eingeschaltetem Controller k nnen die Verst rkerausg nge jederzeit Hochspannung f hren Es k nnen Spannungen zwischen 30 V und 130 V an dem D Sub Stecker anliegen m Da die Erdung nicht ber den Netzanschluss erfolgt muss die Erdungsschraube an der Ger ter ckseite mit dem Schutzleiter verbunden werden WWW pi WS 4TE 616 ATPZ219D Release 1 0 3 Page 22 Inbetriebnahme Piezo Nano Positioning PI VORSICHT ELEKTROSTATIK Das hier beschriebene Produkt ist ein elektrostatisch gefahrdetes Bauteil EGB Bevor es in Betrieb genommen wird unbedingt alle Schutzma nahmen gegen elektrostatische Aufladung beachten Vermeiden Sie das Ber
14. Baugruppe muss der eigene K rper entladen werden indem kurz ein leitender geerdeter Gegenstand ber hrt wird Legen Sie Leiterplatten nur auf leitende Oberfl chen wie z B EGB Transportcontainer Versandh llen Schaumstoff Elektronische Baugruppen m ssen immer in leitf higen Verpackungen aufbewahrt oder transportiert werden Ungeregelter Betrieb Alle E 616 Versionen k nnen ungeregelt betrieben werden Dabei kommandiert der Benutzer die Ausgangsspannung f r die betreffenden Kippspiegelachsen X Input Y Input und f r E 616 50G auch Z Offset Geregelter Betrieb Servobetrieb Positionsgeregelter Betrieb setzt das Vorhandensein von Positionssensoren und Reglermodulen voraus Dabei kommandiert der Benutzer die Position der betreffenden Kippspiegelachsen Die erforderliche Ausgangsspannung wird intern durch die Reglermodule berechnet und aufgrund der Einstellung und der R ckmeldung des Positionssensors korrigiert Im geregelten Betrieb werden Nichtlinearit ten und Drift kompensiert Pro Kippachse verf gt der E 616 ber je ein Reglermodul E 802 55 Eine Beschreibung des Reglermoduls finden Sie im E 802 Handbuch PZ150E WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 18 Inbetriebnahme WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Wahl des ungeregelten und geregelten Betriebs Alle E 616 Controller werden werksseitig auf geregelten Betrieb eingestellt und kalibriert Um in den ungeregelten Betrieb zu wechseln muss das Ger t ge f
15. E 13 Inbetriebnahme 15 21 Kallbriertes EE eege eeh 15 22 ln Enn En EE 15 221 Frontplatte des E 616 Tischgerats cccccccecseceeseeeeeeeeeeseeeeeeeeeaaeees 15 222 R ckseite des E 616 TiSCNQerats ccccccesseeeeeseeseeeeessesseeeensenees 17 2 3 Ungeregelter und geregelter Beie 18 24 Analoges SlGUISKSIO NM all EE 21 25 Erste Inbetriebnahme u a Dad 22 26 Herunterladen der GCS LabVIEW Analogtreiber 25 27 Mo onitorsignale ik 26 Kalibration 29 31 Nee EIER zuerst 29 32 Dynamische Kalibration A 33 Systembeschreibung 36 Aq Der Controller E 616 SSO nee 36 42 Der Controller E616 S 0 2 37 Behebung von St rungen 39 Kundendienst 40 Altger teruckgabe 41 Technische Daten 42 81 EIERE geheegt ee gehae 42 82 e Die e De E as 43 E EE el EE 44 Blockschaltbild E 616 SSOX ccccccceccccacececcccacecececeaeacsceceneeenenes 46 Blockschaltbild E GIG Gs 48 MatbedesE GipG Tschger tes nennen nenn nenne 50 PIDDEICQUNG ea een nee 50 8 7 1 Piezoaktor und Sensoranschluss des E 616 Controllers 50 8 72 Pinbelegung Analog Interface 52 Einleitung 1 1 1 2 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Einleitung Uberblick Der E 616 ist ein spezieller Controller f r piezobasierte Kippspiegel und Kippplattformen mit hochaufl senden DMS Positionssensoren Die hohe Spitzenausgangsleistung von 10 W pro Kanal erlaubt einen dynamischen Betrieb de
16. E 616 SS0 E 616 S0 siehe Abbildung 1 unten Abbildung 1 E 616 OEM Controller Modul mit Kippspiegel Die OEM Module werden in einem separaten Handbuch PZ200D beschrieben welches von der PI Website heruntergeladen werden kann In die E 616 Controller ist fur die beiden Kippachsen je ein Reglermodul E 802 55 integriert Informationen zu diesen Reglermodulen finden Sie in einem separaten Handbuch PZ150E im Lieferumfang enthalten WWW DIAS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 12 Einleitung 1 5 1 6 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Optionales Zubeh r zu E 616 E 500 ACD LabVIEW Treibersatz f r analoge Controller auf Anfrage kostenlos erh ltlich Dieser LabVIEW Treibersatz erm glicht die analoge Steuerung vom PC aus ber bestimmte D A Wandlerkarten von National Instruments und ist kompatibel zum PI General Command Set GCS LabVIEW Treibersatz der f r alle neuen Controller von PI verf gbar ist Insbesondere unterst tzen die LabVIEW Treiber von PI alle Karten von National Instruments die zu DAQmx 8 3 kompatibel sind Kompatibilit t zu LabVIEW ist ab Version 7 1 gegeben Der Treibersatz steht auch auf der Pl Website zum Herunterladen zur Verf gung E 500 HCD Zugang zur HyperBit Funktionalit t zur Erh hung der Aufl sung Die patentierte HyperBit Funktionalit t mit der eine Aufl sung h her als die der D A Karte erreicht werden kann ist im Treibersatz E 500 ACD bereits enthalten Zum Freischalt
17. ON X V MON X V MON 1 Reglermodul 1 OFL 1 Potentiometer Zero 1 Y Input SGS MON 2 identisch mit SGS MON Y V MON Y V MON 2 Reglermodul 2 OFL2 Potentiometer Zero 2 Page 36 Systembeschreibung Piezo Nano Positioning PI 42 WWW pi WS Der Controller E 616 S0x Die Controller E 616 S0 und E 616 S0G sind ausgelegt f r die Steuerung und Regelung der Kippspiegel der Serie S 325 Diese Kippspiegel werden durch drei Piezoaktoren bewegt die symmetrisch um den Mittelpunkt der Spiegel Plattform angeordnet sind Der Controller besitzt zwei Reglermodule f r die beiden Kippachsen sowie jeweils einen Sensor und einen Verst rkerkanal f r jeden der drei Aktoren Die Kombination dieser Controller Variante mit einem S 325 bietet Vorteile gegen ber Kippspiegelsystemen mit differentiellem Piezoantrieb Zum einen ist dies die interne Koordinatentransformation die eine direkte Vorgabe der Winkel ohne Rechenaufwand f r den Anwender erlaubt Zum anderen ist eine gleichzeitige Hubbewegung der drei Aktoren m glich HINWEIS Beachten Sie Mit dem E 616 Controller f r dreibeiniges Design ist die Hubbewegung Z Offset immer eine ungeregelte Bewegung unabh ngig von der Betriebsart f r die Verkippung um die Achsen X und Y Koordinatentransformation Der Controller E 616 S0x f r Kippspiegel der Serie S 325 deren Bewegung durch drei Piezoaktoren umgesetzt wird besitzt eine Elektronikbaugruppe zur Koordinatentransformation D
18. PZ219D Benutzerhandbuch E 616 SSOG E 616 50G Controller f r Piezo Mehrachsen Kippspiegel Version 1 0 3 Datum 11 1 2012 Dieses Dokument beschreibt folgende Produkte mM E 616 5S0G Mehrkanalservocontroller als Tischger t f r Piezo Kippspiegel Plattformen mit DMS und differentiellem Antrieb E 616 50G Mehrkanalservocontroller als Tischger t f r Piezo Kippspiegel Plattformen mit DMS und Dreibein Antrieb Declaration of Conformity according to DIN EN ISO IEC 17050 2005 01 Manufacturer Physik Instrumente PI GmbH amp Co KG C Manufacturer e Auf der R merstrasse 1 Address D 76228 Karlsruhe German The manufacturer hereby declares that the product Product Name Controller for Piezo Multi Axis Tip Tilt Platforms Model Numbers E 616 Product Options all complies with the following European directives 2006 95 EC Low voltage directive LVD 2004 108 EC EMC Directive The applied standards certifying the conformity are listed below Electromagnetic Emission EN 61000 6 3 EN 55011 Electromagnetic Immunity EN 61000 6 1 Safety Low Voltage Directive EN 61010 1 Electrical equipment which is intended to be integrated in other electrical equipment only conforms to the cited EMC Standards and normative documents if the user ensures a compliant connection when implementing the total system Possible necessary measures are installation of the component in a suitable shielded enclo
19. S MON X und SGS MON Y berechnen sich aus den kanalbezogenen Sensorsignalen wie folgt SGS MON X 0 867 S2 S3 SGS MON Y S1 0 5 2483 mit S1 SGS MON 1 Sensorsignal 1 S2 SGS MON 2 Sensorsignal 2 S3 SGS MON 3 Sensorsignal 3 WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 28 Kalibration 3 1 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Kalibration Nullpunktabgleich HINWEIS Nullpunktabgleich nur bei Overflow Das Durchfuhren eines Nullpunktabgleichs ist nur dann notig wenn eine der beiden Overflow LEDs OFL1 OFL2 leuchtet Eine vollstandige Auslenkung der Piezoaktoren Uber den maximal m glichen Bereich ohne berschreiten des gegebenen Ausgangsspannungsbereichs des Verst rkers setzt einen korrekten Nullpunktabgleich voraus Ein Nullpunktabgleich stellt sicher dass der Ausgangsspannungsbereich des Verstarkers nicht berschritten und somit ein Overflow des Verst rkers vermieden wird Aufgrund von Temperaturschwankungen zwischen Zeitpunkt der Kalibration und Einsatz des Controllers kann ein Nullpunktabgleich des Controllers notwendig sein Die gr nen Overflow LEDs an der Frontseite zeigen an ob ein Nullpunktabgleich durchgef hrt werden muss Zum Einstellen des Nullpunktes befinden sich drei Potentiometer Zero 1 bis Zero 3 auf der Frontseite siehe Abbildung 6 unten Diese Potentiometer verschieben die Signalspannungen der Sensorausg nge SGS MON und dadurch im geregelten Betrieb die Steuerausgangs
20. Signal SGS1 B2 wird auf den negativen Eingang des Sensorverst rkers gelegt Analoges gilt f r die weiteren SGS Sensorkan le HINWEIS F r die E 616 SS0x Controller f r differentiellen Kippspiegelantrieb sind die Pins 1 SGS3 B1 und 14 SGS3 B2 nicht aktiv www pi ws 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 51 Technische Daten 8 7 2 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI HINWEIS Die Dehnmessstreifen Sensoren DMS werden hier mit dem Kurzel SGS fur den englischen Begriff Strain Gauge Sensor bezeichnet SGS MON bezeichnet Kan le fur die DMS Sensoren Pinbelegung Analog Interface Der 15 Pin Anschluss Analog Interface des E 616 Controller Tischger ts ist wie folgt belegt Funktion Pin Funktion e Semo 1 OFFION s Jaano i 9 o SGSMONX V MON X und V MON Y entsprechen den Signalen X Out und Y Out auf dem Blockschaltbild siehe Blockschaltbild des E 616 SS0x Controllers S 46 bzw Blockschaltbild des E 616 S0x Controllers S 48 V MON 1 bis V MON 3 entsprechen einem Hundertstel der Ausgangsspannungen der Verst rker PA1 bis PAS F r E 616 SS0G Controller f r differentiellen Kippspiegelantrieb gilt SGS MON 1 ist identisch mit SGS MON X SGS MON 2 ist identisch mit SGS MON Y SGS MON 3 ist hier nicht aktiv F r E 616 S0G Controller f r Dreibein Kippspiegelantrieb gilt SGS MON X entspricht X In SGS MON Y entspricht Y In auf dem Blockschaltbild SGS MON 1 bis SGS MON
21. Z219D Version 1 0 3 Seite 35 Systembeschreibung 4 1 www pi ws Piezo Nano Positioning PI Systembeschreibung Der Controller E 616 SS0x Die Kippspiegel Controller E 616 SS0 und E 616 SS0G sind f r die Steuerung und Regelung von Kippspiegeln ausgelegt die einen differentiellen Piezoantrieb besitzen In den entsprechenden Kippspiegeln der Serien S 330 und S 334 sind vier Piezoaktoren paarweise verschaltet um eine Kippbewegung zu realisieren Die Aktoren jedes Paars sind elektronisch so geschaltet dass der eine Aktor expandiert w hrend der andere Aktor kontrahiert Aufgrund dieser Verschaltung ist eine gleichzeitige Hubbewegung in die Z Achse nicht m glich F r jedes Aktor Paar stehen jeweils ein Reglermodul E 802 55 sowie jeweils ein Sensor und ein Verst rkerkanal zur Verf gung Ein dritter vorhandener Verst rkerkanal liefert eine konstante Ausgangsspannung von 100 Volt mit der die Achsen in die Startposition gebracht werden F r den E 616 SS0x Controller gilt folgende Zuordnung m Kippachse X Eingangsspannung Sensormonitorsignal Interne Steuerspannung Monitor der Verst rker ausgangsspannung Reglermodul Overflow Anzeige Nullpunktabgleich m Kippachse Y Eingangsspannung Sensormonitorsignal Interne Steuerspannung Monitor der Verst rker ausgangsspannung Reglermodul Overflow Anzeige Nullpunktabgleich 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 X Input SGS MON 1 identisch mit SGS M
22. adurch k nnen direkt Kippwinkel vorgegeben werden f r die im E 616 S0x Controller intern die notwendige Bewegung der drei Einzelaktoren berechnet wird Diese wird durch entsprechende Verst rkersignale umgesetzt Eine aufw ndige externe Transformation von Winkeln in Einzelbewegung der Aktoren entf llt hiermit Aufgrund der internen Transformationseinheit gibt es f r den E 616 S0x keine 1 1 Zuordnung der Kippachsen zu Sensor und Verst rkerkan len Die Verkippung um eine Achse wird hier von mehr als einem Sensor gemessen und von mehr als einem Aktor ausgef hrt Umgekehrt bewirkt ein einzelner Aktor und misst ein einzelner Sensor die Auslenkung um mehr als eine Achse Daher werden die kanalbezogenen Sensorsignale SGS MON 1 bis SGS MON 3 umgerechnet in achsenbezogene Sensorsignale SGS MON X SGS MON Y Dies geschieht ber die folgenden Formeln SGS MON X 0 867 S2 S3 SGS MON Y S1 0 5 S2 53 mit S1 SGS MON 1 Sensorsignal 1 S2 SGS MON 2 Sensorsignal 2 S3 SGS MON 3 Sensorsignal 3 ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 37 Systembeschreibung Piezo Nano Positioning PI WWW pi WS Entsprechend werden die achsenbezogenen Steuerspannungen der Reglermodule V MON X V MON Y umgerechnet in die Monitorsignale der Verst rkerausgangsspannungen V MON 1 bis V MON 3 Die Umrechnung erfolgt ber die folgenden Formeln V MON 1 0 1 Y V MON 2 0 1 0 867 X 0 5 Y V MON 3 0 1 0 867 X 0 5 Y mit
23. bein Antrieb Geregelter Betrieb der Kippachsen X Input Y Input 5 bis 5 V Z Offset 3 bis 3 V Ungeregelter Betrieb der Kippachsen X Input Y Input 7 bis 7 V Z Offset 3 bis 3 V Der Verst rkerausgang des E 616 ist deaktiviert Wenn die interne Temperatur 75 C 167 F berschreitet werden die Verst rkerausg nge deaktiviert Der Kippspiegel bewegt sich dann nicht mehr Ist die Temperatur wieder unter 60 C 140 F gesunken wird der Verst rkerausgang wieder automatisch aktiviert Wie Sie berhitzung vermeiden m Halten Sie die Umgebungstemperatur m glichst gering Beachten Sie dass der Unterschied zwischen Umgebungstemperatur und der Temperatur im Ger teinneren des E 616 normalerweise ungef hr 20 Kelvin betr gt 1 Kelvin entspricht 1 C der Temperaturunterschied 20 Kelvin entspricht 36 F m E 616 Sx OEM Controller Module m ssen bei Einbau in ein Geh use mit ausreichendem Bel ftungsbereich aufgestellt werden Ein interner Temperaturausgleich muss mittels Zwangsluftsp lung erreicht werden m Stellen Sie E 616 Tischger te an einem gut bel fteten Ort auf Achten Sie auf mindestens 10 cm Abstand 4 inch oberhalb und hinter dem Ger t sowie auf 5 cm 2 inch Abstand von den Seiten zu umgebenden Oberfl chen Wenn dies nicht m glich ist halten Sie die Umgebungstemperatur niedrig ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 39 Piezo Nano Positioning PI Kundendienst 6 Kundendienst Wenden S
24. den sich Es gelten die folgenden Eingangsspannungsbereiche f r Dreibein Controller Geregelter Betrieb der Kippachsen m X Input Y Input 5 bis 5 V m Z Offset 3 bis 3 V Ungeregelter Betrieb der Kippachsen m X Input Y Input 7 bis 7 V m Z Offset 3 bis 3 V Wenn Sie Spannungen au erhalb dieser Bereiche vorgeben leuchten die Overflow LEDs HINWEIS Die Dehnmessstreifen Sensoren DMS werden hier mit dem K rzel SGS f r den englischen Begriff Strain Gauge Sensor bezeichnet SGS MON bezeichnet Kan le f r die DMS Sensoren WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 49 Piezo Nano Positioning PI Technische Daten 8 6 MaBe des E 616 Tischgerates PZT amp Sensor Al PSSS OFL1 Power b 30 130V b E 516 PIEZO CONTROLLER 205 Analog Interface Control Input 2 12V SC A KAN Abbildung 13 Ma e des E 616 Tischger tes in mm links die R ckansicht rechts die Seitenansicht 8 7 Pinbelegung 8 7 1 Piezoaktor und Sensoranschluss des E 616 Controllers Die 25 Pin D Sub Buchse zum Anschluss des E 616 Controller Tischgerats an den Kippspiegel ist wie folgt belegt WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 50 Technische Daten Piezo Nano Positioning PI PZT amp Sensor 10 11 PZT1 OUT 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 SGS1 B1 entspricht dem Signal der Sensorbr cke SGS1 welches an den positiven Eingang des Sensorverst rkers gelegt wird Das
25. e Verkippung um beide Kippachsen durch Legen Sie dazu eine Eingangsspannung an die SMB Buchse OX und an SMB Buchse OY an und durchfahren Sie den zulassigen Eingangsspannungsbereich von 0 V bis 10 V 3 Geben Sie fur OX und OY eine Eingangsspannung von O V vor der Spiegel befindet sich damit wieder in der Ausgangsposition 4 Drehen Sie das jeweils entsprechende Zero Potentiometer so dass Sie einen V MON Spannungswert von 0 V erhalten 5 ndern Sie nun die Eingangsspannung f r OX bzw OY in einem Bereich von 0 V bis 10 V Die Overflow LEDs sollten nun nicht mehr leuchten Falls sie weiterhin leuchten ist dies ein Hinweis auf einen Defekt WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 30 Kalibration Piezo Nano Positioning PI m Fur E 616 S0G 4 Zeigen Sie das Monitorsignal V MON f r den Verst rker Kanal an bei dem der Overflow auftritt V MON 1 V MON 2 V MON 3 Um einen Offset auf die Sensorsignale aufgrund von Hysterese zu vermeiden durchfahren Sie f r alle Aktoren den maximalen Auslenkungsbereich indem Sie eine Hubbewegung kommandieren Legen Sie dazu an SMB Buchse Z Z Offset eine Eingangsspannung von 3 V bis 3 Van Geben Sie fur Z Offset eine Steuerspannung von 0 V vor Geben Sie fur OX und OY eine Eingangsspannung von 0 V vor der Spiegel befindet sich damit wieder in der Ausgangsposition Drehen Sie das Zero Potentiometer das dem gewahlten V MON Kanal entspricht so dass Sie einen V MON Spannungswer
26. echaniken und zur Software Nichtbeachten der nachfolgenden Sicherheitshinweise kann zu einer gesundheitlichen Gef hrdung f r den Benutzer oder zu Sachsch den und zum Verlust der Ger tegarantie f hren GEFAHR HOCHSPANNUNG E 616 Leistungsverstarker geben SEHR HOHE SPANNUNGEN und HOHE STR ME ab die zu Tod oder schweren Verletzungen f hren k nnen Arbeiten mit diesen Ger ten d rfen nur von entsprechend qualifiziertem Personal vorgenommen werden Halten Sie sich an die Richtlinien zur Unfallvermeidung WWW pi WS 4TE 616 ATPZ219D Release 1 0 3 Page 8 Einleitung Piezo Nano Positioning PI m Ber hren Sie keine Pins der D Sub Buchse die Piezo Ausgangsspannungen f hren Bei eingeschaltetem Controller k nnen die Verst rkerausg nge jederzeit Hochspannung f hren Es k nnen Spannungen zwischen 30 V und 130 V an dem D Sub Stecker anliegen m Da die Erdung nicht ber den Netzanschluss erfolgt muss die Erdungsschraube an der Ger ter ckseite mit dem Schutzleiter verbunden werden Arbeiten die das ffnen des Ger tes erforderlich machen d rfen nur von autorisiertem qualifiziertem Personal durchgef hrt werden Trennen Sie das System vollst ndig von der Spannungsversorgung bevor Sie das Ger t ffnen und wenn Sie interne Schalter oder Jumper bedienen Wenn das E 616 bei offenem Geh use betrieben wird k nnen spannungsf hrende Gerateteile mit bis zu 130 V anliegender Spannung zug nglich sein Ber h
27. ees A 3 r I OC 1N OC IN igh x T Abbildung 10 Blockschaltbild des Controllers E 616 5S0x f r Kippspiegel der Serien S 330 und S 334 V MON X gibt die Reglerausgangsspannung X Out wieder w hrend V MON Y die Reglerausgangsspannung Y Out anzeigt SGS MON X gibt X In aus SGS MON Y gibt Y In aus WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 46 Piezo Nano Positioning PI Technische Daten HINWEIS EINGANGSSPANNUNGSBEREICH FUR E 616 SSO UND E 616 5S0G Bei Auslieferung ist der E 616 Controller fur den geregelten Betrieb voreingestellt Die Eingangsspannungsbereiche fur geregelten und ungeregelten Betrieb unterscheiden sich Die Controller E 616 SSO und E 616 SS0G fur differentiellen Antrieb haben die folgenden Eingangsspannungsbereiche E X Input Y Input geregelt O bis 10 V m X lInput Y Input ungeregelt 2 bis 12 V Wenn Sie Spannungen auBerhalb dieser Bereiche vorgeben leuchten die Overflow LEDs Der Verstarkerausgangsspannungsbereich liegt zwischen 30 V und 130 V HINWEIS Die Dehnmessstreifen Sensoren DMS werden hier mit dem Kurzel SGS fur den englischen Begriff Strain Gauge Sensor bezeichnet SGS MON bezeichnet Kan le fur die DMS Sensoren WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 47 Technische Daten Piezo Nano Positioning PI 8 5 Blockschaltbild E 616 50x Das Blockschaltbild zeigt den strukturellen Aufbau eines Dreibein Controllers E 616 S0x b er
28. en V MON X Pin 1 V MON Y Pin 2 sowie V MON 1 bis V MON 3 Pins 3 4 5 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand V MON X V MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 11 kQ V MON 1 bis V MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 1 KQ Anderenfalls kann Ihr Messger t besch digt werden WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 23 Inbetriebnahme WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI VORSICHT SGS MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Sensor Monitorspannungen an den Ausg ngen SGS MON X Pin 9 SGS MON Y Pin 10 sowie SGS MON 1 SGS MON 2 und f r den Dreibein Controller E 616 50G SGS MON 3 Pins 11 12 13 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand SGS ist die englische Abk rzung f r Dehnmessstreifen Sensoren SGS MON X SGS MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 500 SGS MON 1 bis SGS MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 10 kQ 10 nF Anderenfalls kann Ihr Messger t falsche Werte liefern Beachten Sie Wenn Sie ein von PI kalibriertes System erhalten haben verbinden Sie den Controller nur mit dem Kippspiegel mit dem der Controller kalibriert wurde Controller und Kippspiegel die miteinander kalibriert wurden sind nicht austauschbar Die Seriennummer des entsprechenden Kippspiegels ist auf dem Kalibrationslabel des E 616 eingetragen Das Ger t ist bei Auslieferung auf geregelten Betrieb voreingestellt Erste Schritte
29. en dieser kostenpflichtigen Option ist ein Passwort erforderlich das unter der Bestellnummer E 500 HCD bei PI angefordert werden Kann Auspacken Packen Sie den E 616 Controller fur Piezo Mehrachsen Kippspiegel vorsichtig aus Vergleichen Sie die erhaltene Lieferung mit dem Inhalt laut Vertrag und mit der Packliste Die folgenden Komponenten sind enthalten E 616 SxG in der bestellten Konfiguration PZ219 Benutzerhandbuch fur E 616 SSO0G E 616 S0G dieses Dokument PZ150E Benutzerhandbuch f r E 802 Regler Submodule C 663 PS Netzteil 24 V DC E 692 SMB 3 Adapterkabel SMB BNC 1 5 m 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 13 Einleitung Piezo Nano Positioning PI 819007423 15 Pin D Sub Stecker mit Gehause ohne Kabel 2515 E500T0011 Technical Note enthalt Zugangsdaten zum Herunterladen der neuesten Version der GCS LabVIEW Treiber f r analoge Controller berpr fen Sie den Inhalt auf Sch den Bei Anzeichen von Besch digungen oder fehlenden Teilen wenden Sie sich bitte sofort an PI Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial auf f r den Fall dass das Produkt zur ckgeschickt werden muss WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 14 Inbetriebnahme 2 1 2 2 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Inbetriebnahme Kalibriertes System Falls Sie einen E 616 Controller zusammen mit einem Kippspiegel bestellt haben wird das System bei PI nach Ihren Vorgaben kalibriert und mit einer entsprechenden Informa
30. etzt dass der Leser Uber grunds tzliches Wissen zu geregelten Systemen zu Konzepten der Bewegungssteuerung und zu geeigneten Sicherheitsma nahmen verf gt Das Handbuch beschreibt au erdem die Spezifikationen der E 616 Controller f r Piezo Mehrachsen Kippspiegel Vereinbarungen Die in diesem Handbuch verwendeten Hinweise und Symbole haben folgende Bedeutungen Kennzeichnet eine m gliche Gef hrdung mit mittlerem Risiko die zu Korperverletzung oder Tod fuhren kann Kennzeichnet das Vorhandensein von Hochspannung gt 50 V und damit eine unmittelbare Gef hrdung mit hohem Risiko die zu K rperverletzung oder Tod f hren kann VORSICHT Kennzeichnet eine Gef hrdung mit geringem Risiko die Sachschaden zur Folge haben k nnte HINWEIS Zus tzliche Informationen oder Anwendungshinweise Zugeh rige Dokumente Alle in dieser Dokumentation erw hnten Mechaniken Unterbaugruppen und Programme von PI werden in separaten Handb chern beschrieben S mtliche Dokumente stehen in ihrer aktuellsten Version auf der PI Website als PDF Dateien zum Herunterladen bereit http www pi ws Aktuelle Versionen erhalten Sie auch von Ihrem Physik Instrumente Vertriebsingenieur oder per E Mail an info pi ws Inhaltsverzeichnis Einleitung 7 11 STNG E 7 12 Bestimmungsgem e Verwendung 7 13 SSICMERMEIISHINWE SO ee dee 8 4 Modgel bersichl nee 11 15 Optionales Zubeh r zu E Gip sicsrricisnsacisrnsirnnosniiiinaani ie 13 1 5 EIER
31. flow der Verst rker siehe Nullpunktabgleich S 29 f r mehr Information gr nes Dauerlicht solange Ger t an Versorgungsspannung angeschlossen ist Beachten Sie dass f r den Controller E 616 f r differentiellen Antrieb der Sensorkanal 3 SGS MON 3 und das Potentiometer Zero 3 inaktiv sind HINWEIS Overflow auch in ungeregeltem Betrieb m glich Falls Sie vom geregelten in den ungeregelten Betrieb gewechselt sind und Sie den zul ssigen Eingangssteuerbereich berschreiten l sen Sie damit ein Overflow des entsprechenden Verst rkerausgangs aus Die maximale Ausgangsspannung des Verst rkers wird dann erreicht und kann nicht berschritten werden F r weitere Information siehe die Abschnitte Analoges Steuersignal bzw Nullpunktabgleich S 29 WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 16 Inbetriebnahme WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Ruckseite des E 616 Tischgerats Abbildung 3 Ansicht der Ruckseite des E 616 Tischgerats Bedienelement Funktion Analog Interface D Sub Buchse 15 Pin beinhaltet u a Monitorausg nge f r Verst rkerspannung interne Steuerspannung und Sensorsignale und Eing nge f r Aktivierung Deaktivierung der Regelung Pinbelegung siehe Pinbelegung des Analog Interface Anschlusses S 52 Control Input X SMB Buchsen Eingang f r Steuersignale siehe OY Z Analoges Steuersignal S 21 DC IN 24 V DC 2A Anschluss zur Versorgungsspannung Erdun
32. fnet und intern ber DIP Schalter umgestellt werden Wenn diese Schalter umgestellt sind ist auch ein externes Umschalten ber den Anschluss Analog Interface auf der Ger ter ckseite m glich Zum ffnen des Ger tes gehen Sie vor wie folgt m Trennen Sie das Ger t von der Versorgungsspannung indem Sie das externe Netzteil von der Netzspannung trennen m ffnen Sie das E 616 Tischger t mittels Aufschrauben der sechs markierten sowie der zwei oberen r ckseitigen Kreuzschlitzschrauben siehe Abbildung 4 unten Abbildung 4 Entfernen des Geh usedeckels ber die sechs angezeigten sowie zwei r ckw rtige Kreuzschlitzschrauben Sie haben nun Zugang zum internen DIP Schalter zum Ein Ausschalten der Regelung siehe Abbildung 5 unten ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 19 Inbetriebnahme WWW DIAS Piezo Nano Positioning PI Reglermodul 1 Bt f r X Kippachse Bu SS Reglermodul2 d f r Y Ki ppachse au Abbildung 5 Zuordnung der Reglermodule zu Achsen und DIP Schalter zum Ein bzw Ausschalten der Regelung Schalter nach oben ist ON m Um von geregeltem Betrieb in ungeregelten Betrieb zu wechseln verwenden Sie den DIP Schalter 1 f r das Reglermodul 1 und DIP Schalter 2 f r das Reglermodul 2 Reglermodul 1 ist der X Kippachse zugeordnet Reglermodul 2 ist der Y Kippachse zugeordnet Sie schalten die Regelung f r eine Achse grunds tzlich aus indem Sie den DIP Schalter f
33. gsschraube zum Anschluss an einen Schuitzleiter da Erdung nicht ber den Anschluss der Versorgungsspannung erfolgt HINWEIS Beachten Sie dass f r den Controller E 616 f r differentiellen Antrieb der Anschluss Control Input Z zur Kommandierung einer Hubbewegung inaktiv ist HINWEIS Beachten Sie Mit dem E 616 Controller f r dreibeiniges Design Z Offset ist die Hubbewegung immer eine ungeregelte Bewegung unabh ngig von der Betriebsart f r die Verkippung um die Achsen X und Y ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 17 Inbetriebnahme Piezo Nano Positioning PI 2 3 Ungeregelter und geregelter Betrieb Arbeiten die das ffnen des Ger tes erforderlich machen d rfen nur von autorisiertem qualifiziertem Personal durchgef hrt werden Trennen Sie das System vollst ndig von der Spannungsversorgung bevor Sie das Ger t ffnen und wenn Sie interne Schalter oder Jumper bedienen Wenn das E 616 bei offenem Geh use betrieben wird k nnen spannungsf hrende Gerateteile mit bis zu 130 V anliegender Spannung zug nglich sein Ber hren Sie keine elektronischen Baugruppen Pins und Leiterbahnen VORSICHT ELEKTROSTATIK Das hier beschriebene Produkt ist ein elektrostatisch gef hrdetes Bauteil EGB Bevor es in Betrieb genommen wird unbedingt alle Schutzma nahmen gegen elektrostatische Aufladung beachten Vermeiden Sie das Ber hren von Baugruppen Pins und Leiterbahnen Vor dem Ber hren einer elektronischen
34. hr 5 V erhalten fuhren Sie dies fur jeden der drei SGS MON Kanale durch Wenn Sie in den geregelten Betrieb wechseln sollten die OFL LEDS nun nicht mehr leuchten 3 2 Dynamische Kalibration Arbeiten die das ffnen des Ger tes erforderlich machen d rfen nur von autorisiertem qualifiziertem Personal durchgef hrt werden Trennen Sie das System vollst ndig von der Spannungsversorgung bevor Sie das Ger t ffnen und wenn Sie interne Schalter oder Jumper bedienen Wenn das E 616 bei offenem Geh use betrieben wird k nnen spannungsf hrende Gerateteile mit bis zu 130 V anliegender Spannung zug nglich sein Ber hren Sie keine elektronischen Baugruppen Pins und Leiterbahnen VORSICHT ELEKTROSTATIK Das hier beschriebene Produkt ist ein elektrostatisch gef hrdetes Bauteil EGB Bevor es in Betrieb genommen wird unbedingt alle Schutzma nahmen gegen elektrostatische Aufladung beachten Vermeiden Sie das Ber hren von Baugruppen Pins und Leiterbahnen Vor dem Ber hren einer elektronischen Baugruppe muss der eigene K rper entladen werden indem kurz ein leitender geerdeter Gegenstand ber hrt wird Legen Sie Leiterplatten nur auf leitende Oberfl chen wie z B EGB Transportcontainer Versandh llen Schaumstoff Elektronische Baugruppen m ssen immer in leitf higen Verpackungen aufbewahrt oder transportiert werden Eine dynamische Kalibration ist notwendig wenn sich z B die Ansprechzeit der Aktoren verl ngert wenn
35. hren von Baugruppen Pins und Leiterbahnen Vor dem Ber hren einer elektronischen Baugruppe muss der eigene K rper entladen werden indem kurz ein leitender geerdeter Gegenstand ber hrt wird Legen Sie Leiterplatten nur auf leitende Oberfl chen wie z B EGB Transportcontainer Versandh llen Schaumstoff Elektronische Baugruppen m ssen immer in leitf higen Verpackungen aufbewahrt oder transportiert werden VORSICHT BEL FTUNG Sorgen Sie f r eine ausreichende Bel ftung Unzureichende Luftzirkulation f hrt zu berhitzung und vorzeitigem Ausfall des Ger ts F r genauere Information zum Uberhitzungsschutz siehe Behebung von St rungen S 39 zweiter Abschnitt VORSICHT RESONANZFREQUENZ Die meisten der an ein E 616 anzuschlie enden Piezoaktoren k nnen durch unkontrolliertte Schwingung nahe ihrer mechanischen Resonanzfrequenz zerst rt werden Falls Sie beim Einrichten Ihres Systems Resonanzen beobachten unterbrechen Sie unverz glich die Spannungsversorgung der betreffenden Aktoren und befolgen Sie die Anweisungen im Abschnitt Dynamische Kalibration S 33 VORSICHT SYSTEMZUORDNUNG Schlie en Sie nur den passenden Kippspiegel an die jeweilige E 616 Controller Variante an Kippspiegel wie S 325 3SD drei Piezoaktoren an E 616 50x SD Kippspiegelversionen der Serien S 330 sowie S 334 mit differentiellem Antrieb an E 616 SS0x VORSICHT V MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen an den Ausg ng
36. ie sich an Ihre PI Vertretung oder schreiben Sie an info pi ws bitte mit folgenden Systeminformationen m Geratecodes und Seriennummern von allen Produkten im System m Aktuelle Firmware des Controllers sofern vorhanden m Version des Treibers oder der Anwendersoftware sofern vorhanden m Anwenderbetriebssystem sofern vorhanden WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 40 Altger ter ckgabe Piezo Nano Positioning PI WWW pi WS Altger ter ckgabe Gem EU Richtlinie 2002 96 EG WEEE d rfen Elektroger te ab dem 13 August 2005 in den Mitgliedsstaaten der EU nicht mehr ber den kommunalen Restm ll entsorgt werden Um der Produktverantwortung als Hersteller gerecht zu werden bernimmt die Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines PI Altger tes sofern es nach dem 13 August 2005 in Verkehr gebracht wurde Falls Sie ein solches Altgerat von PI besitzen k nnen Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Auf der R merstr 1 D76228 Karlsruhe ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 41 PI Technische Daten Piezo Nano Positioning Technische Daten 8 1 Spezifikationen E 616 50G E 616 5S0G Funktion Controller f r Piezo Controller f r Piezo Kippachsen Sensor Reglertyp Sensortyp Sensorkan le Externe Synchronisierbarkeit Verst rker Eingangsspannungs bereich Ausgangsspannung Ver
37. lls kann Ihr Messger t falsche Werte liefern Monitor der Sensorsignale Die Sensorsignale werden zum einen kanalbezogen angezeigt SGS MON 1 SGS MON 2 und f r E 616 50G SGS MON 3 und zum anderen achsenbezogen SGS MON X SGS MON Y Die entsprechenden Monitorkan le sind auf dem Stecker Analog Interface auf der Ger ter ckseite verf gbar Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen darauf einen passenden Eingangswiderstand zu w hlen ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 27 Inbetriebnahme Piezo Nano Positioning PI m E 616 550G Die beiden Sensorkan le und die Kippachsen X und Y k nnen einander mit einem 1 1 Verh ltnis zugeordnet werden Daher ist hier SGS MON 1 mit SGS MON X identisch Entsprechendes gilt f r SGS MON 2 und SGS MON Y Die Kan le SGS MON X Pin 9 und SGS MON Y Pin 10 geben die differentiellen Sensorsignale f r die X und die Y Kippachsen aus Jedes Sensorsignal beruht dabei auf zwei Sensoren die zu dem Aktorpaar der entsprechenden Kippachse geh ren m E 616 S0G Zwischen die drei Sensorkanale und die beiden Kippachsen ist eine Transformationseinheit geschaltet Die Kan le SGS MON 1 Pin 11 SGS MON 2 Pin 12 und SGS MON 3 Pin 13 geben die Signale der an den Piezoaktoren angebrachten Sensoren aus Die Sensor Monitorsignale SGS MON X Pin 9 und SGS MON Y Pin 10 geben die ber die Transformationseinheit berechnete Position der Kippachsen wieder Die achsenbezogenen Sensorsignale SG
38. miken andert sich deutlich mit der Amplitude der Temperatur und der Last auf bis zu 200 der unbelasteten Kleinsignal Kapazitat bei Zimmertemperatur Die folgenden Gleichungen beschreiben die Beziehung zwischen erforderlicher Blindleistung des Verstarkers Kapazitat des Aktors Arbeitsfrequenz und Spannung am Piezoaktor Die durchschnittliche Leistung die ein Piezoverst rker bei Sinusbetrieb aufbringen muss ergibt sich aus Pa C Umax Up p f Fur Spitzenleistung im Sinusbetrieb gilt Pmax sm C Umax Up p f Mit 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 44 Technische Daten WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI Pa durchschnittliche Leistung W Pmax Spitzenleistung W C Aktor Kapazit t Farad As v f Arbeitsfrequenz Hz Umax Nominalspannung des Verstarkers V Up p Spannung am Piezo Spitze Spitze V ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 45 Piezo Nano Positioning PI Technische Daten 8 4 Blockschaltbild E 616 SS0x Das Blockschaltbild zeigt den strukturellen Aufbau eines E 616 SS0x Controllers fur Kippspiegel mit differentiellem Antrieb Tip Tilt Mirror Stage Fix 1ddu Awe Zeng weg Zecken AOL DSW Teued uo a4 sus 8 LZd Fiunn PAS engar X sensor Y _ Strain Gauge irain Gauge ON EE i Conirol To CH Senf Input E 882 55 e SW D SEO 1 OFF ON Ch ROIO y OF LI D F E nano gt ono g
39. on National Instruments bietet PI einen vollst ndigen LabVIEW Treibersatz an Dieser ist kompatibel zum PI General Command Set GCS der f r alle neuen Controller von PI verf gbar ist Der Treibersatz beinhaltet als weitere Option die patentierte HyperBit Funktionalit t die die Aufl sung der D A Karte erh ht Anweisungen zum Herunterladen der Analog Treiber finden Sie in Herunterladen der GCS LabVIEW Analogtreiber S 25 HINWEIS EINGANGSSPANNUNGSBEREICH F R E 616 SSO UND E 616 5S0G Bei Auslieferung ist der E 616 Controller f r den geregelten Betrieb voreingestellt Die Eingangsspannungsbereiche f r geregelten und ungeregelten Betrieb unterscheiden sich Die Controller E 616 SSO und E 616 SS0G f r differentiellen Antrieb haben die folgenden Eingangsspannungsbereiche m X Input Y Input geregelt O bis 10 V m X Input Y Input ungeregelt 2 bis 12 V Wenn Sie Spannungen au erhalb dieser Bereiche vorgeben leuchten die Overflow LEDs ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 21 Inbetriebnahme Piezo Nano Positioning PI HINWEIS EINGANGSSPANNUNGSBEREICH F R E 616 SO UND E 616 SOG Um den maximalen Verkippungsbereich zu erhalten werden bei den Dreibein Controllern E 616 S0 und E 616 50G die Aktoren bei der Kalibration mit einer Offset Spannung beaufschlagt Bei Auslieferung ist der E 616 Controller fur den geregelten Betrieb voreingestellt Die Eingangsspannungsbereiche fur geregelten und ungeregelten Betrieb
40. passung der optischen Wegl nge in einem Strahlengang Bestimmungsgem e Verwendung Entsprechend ihrem Aufbau sind die E 616 Controller f r Piezo Mehrachsen Kippspiegel dazu vorgesehen kapazitive Lasten hier Piezoaktoren anzutreiben E 616 d rfen nur entsprechend ihrer Ger tespezifikation verwendet werden insbesondere nicht zum Betrieb mit ohmschen oder induktiven Lasten Beachten Sie die Sicherheitshinweise in diesem Benutzerhandbuch ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 7 Einleitung Piezo Nano Positioning PI E 616 ist ein Laborgerat im Sinne der DIN EN 61010 Ein sicherer Betrieb ist unter normalen Umgebungsbedingungen gew hrleistet m Verwendung nur in Innenr umen m H he bis zu 2000 m m Temperaturbereich von 5 C bis 40 C m H chste relative Luftfeuchte 80 f r Temperaturen bis 31 C linear abnehmend bis 50 relativer Luftfeuchte bei 40 C m Netzspannungsschwankungen nicht gr er als 10 der Nennspannung m Transiente berspannungen wie sie blicherweise im Versorgungsnetz auftreten ANMERKUNG Der Nenn Pegel der transienten Uberspannung ist die Stehstossspannung nach Uberspannungskategorie Il gem IEC 60364 4 443 m Verschmutzungsgrad 2 Jegliche weitergehenden Spezifikationen in der Datentabelle S 42 werden selbstverstandlich auch eingehalten 1 3 Sicherheitshinweise Lesen Sie auch alle weiteren fur die Verwendung des Produktes relevanten Anleitungen sorgfaltig durch wie z B zu den M
41. r Kippspiegel f r Anwendungen wie Laser Strahlf hrung oder Stabilisierung die Dauerausgangsleistung liegt bei D Waitt Alle mehrachsigen Piezokippspiegel von PI sind parallel kinematisch aufgebaut Die einzelnen Piezoaktoren wirken auf dieselbe bewegte Plattform Zwei orthogonale Achsen drehen dabei um einen gemeinsamen Punkt Bei positionsgeregelten Kippspiegeln der Serie S 330 xSD sowie S 334 2SD erm glicht die differentielle Auswertung der DMS Sensoren je Achse eine verbesserte Linearit t und Aufl sung Optimal abgestimmt auf die von Pl angebotenen Piezokippspiegel ist der E 616 Controller in zwei Standardversionen sind verf gbar m E 616 50G Controller f r Kippspiegel mit dreibeinigem Design z B f r S 325 die Plattform wird von drei in 120 Abst nden angeordneten Piezoaktoren angetrieben Tischger t m E 616 SS0G Controller f r Kippspiegel mit differentiellem Design z B fur S 330 oder S 334 vier Aktoren arbeiten paarweise im Druck Zug Betrieb Tischgerat Interne Koordinatentransformation vereinfacht die Regelung Bei Parallelkinematiken ist eine Transformation des Kippwinkels auf die Bewegung der einzelnen Aktoren erforderlich Fur Kippspiegel S 325 mit drei Aktoren wird die Transformation durch eine im E 616 S0G eingebaute Elektronikbaugruppe bernommen Dar ber hinaus k nnen beim E 616 S0G ber eine Offset Spannung alle Aktoren gleichzeitig angesteuert werden Dieses hat eine Hubbewegung zur Folge z B zur An
42. r das entsprechende Reglermodul von On auf Off stellen HINWEIS Separate Regelung der Kippachsen F r beide Varianten des E 616 ist eine separate Regelung der beiden Kippachsen m glich d h Kippachse X kann in Regelung sein w hrend Kippachse Y ungeregelt ist HINWEIS Umschalten der Betriebsart uber den Anschluss Analog Interface Wenn die DIP Schalter 1 und 2 in OFF Position stehen kann die Regelung durch die Pins 12 Servo 1 OFF ON und 13 Servo 2 OFF ON des r ckw rtigen Anschlusses Analog Interface ein und ausgeschaltet werden Legen Sie an diese Pins TTL Signale an 0 V bis 0 5 V LOW geregelter Betrieb 3 V bis 5 V HIGH ungeregelter Betrieb 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Page 20 Inbetriebnahme 24 WWW pi WS Piezo Nano Positioning PI HINWEIS Beachten Sie Mit dem E 616 Controller fur dreibeiniges Design ist die Hubbewegung Z Offset immer eine ungeregelte Bewegung unabh ngig von der Betriebsart fur die Verkippung um die Achsen X und Y Analoges Steuersignal Bei allen E 616 Modellen wird die Verkippung der Kippspiegelplattform durch Analogsignale gesteuert Diese von einer externen Spannungsquelle generierten Steuersignale werden an die SMB Buchsen X Input X OY Input Y und im Falle des Dreibein Controllers E 616 50G auch an Z Z Offset angelegt Die analogen Steuersignale k nnen auch mit Hilfe von D A Wandlern in einem PC erzeugt werden F r bestimmte D A Wandlerkarten v
43. ren Sie keine elektronischen Baugruppen Pins und Leiterbahnen vu PS Verbinden Sie das Netzkabel des externen Netzteils mit der Steckdose 100 bis 240 VAC Trennen Sie das System vollstandig von der Netzspannung indem Sie das Netzkabel aus der Steckdose abziehen Bauen Sie das System nahe einer Netzspannungsversorgung auf SO dass der Netzstecker schnell und einfach vom Netz getrennt werden Kann VORSICHT ELEKTROSTATIK Das hier beschriebene Produkt ist ein elektrostatisch gefahrdetes Bauteil EGB Bevor es in Betrieb genommen wird unbedingt alle Schutzma nahmen gegen elektrostatische Aufladung beachten WWW pi WS 4TE 616 4TPZ219D Version 1 0 3 Seite 9 Einleitung Piezo Nano Positioning PI Vermeiden Sie das Beruhren von Baugruppen Pins und Leiterbahnen Vor dem Beruhren einer elektronischen Baugruppe muss der eigene K rper entladen werden indem kurz ein leitender geerdeter Gegenstand ber hrt wird Legen Sie Leiterplatten nur auf leitende Oberfl chen wie z B EGB Transportcontainer Versandh llen Schaumstoff Elektronische Baugruppen m ssen immer in leitf higen Verpackungen aufbewahrt oder transportiert werden VORSICHT BEL FTUNG Sorgen Sie f r eine ausreichende Bel ftung Unzureichende Luftzirkulation f hrt zu berhitzung und vorzeitigem Ausfall des Ger ts F r genauere Information zum Uberhitzungsschutz siehe Behebung von St rungen S 39 zweiter Abschnitt VORSICHT RESONANZFREQUENZ
44. spannung der beiden Reglermodule V MON X und V MON Y sowie die Verst rkerausgangsspannung V MON 1 V MON 2 und f r E 616 50G V MON 3 F r den E 616 SS0G Controller f r differentiellen Kippspiegelantrieb ist das Potentiometer Zero 3 inaktiv da es hier keinen dritten Sensorkanal gibt u EL E PZT amp Sensor a E C i T j E CH C d Abbildung 6 Potentiometer Zero 1 bis Zero 3 f r den Nullpunktabgleich sowie OFL LEDs ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 29 Kalibration Piezo Nano Positioning PI VORSICHT V MON ANZEIGE Achten Sie beim Messen der Monitorspannungen an den Ausgangen V MON X Pin 1 V MON Y Pin 2 sowie V MON 1 bis V MON 3 Pins 3 4 5 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand V MON X V MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 11 KQ V MON 1 bis V MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 1 KQ Anderenfalls kann Ihr Messger t falsche Werte liefern Sie haben ein kalibriertes Ger t erhalten das f r den geregelten Betrieb voreingestellt wurde Die folgende Anweisung bezieht sich daher auf den Nullpunktabgleich bei aktivierter Regelung F r den Nullpunktabgleich gehen Sie vor wie folgt m F r E 616 SS0G 1 Zeigen Sie das Monitorsignal V MON f r den Verstarker Kanal an bei dem der Overflow auftritt V MON 1 V MON 2 2 Um einen Offset auf die Sensorsignale aufgrund von Hysterese zu vermeiden fuhren Sie eine vollstandig
45. st rkerkan le Spitzenleistung Kanal Ausgangsleistung Dauerausgangsleistung Kanal Spitzenstrom Kanal Dauerausgangsstrom Kanal Strombegrenzung Spannungsverst rkung Bandbreite Kleinsignal Bandbreite Gro signal Welligkeit Rauschen 0 bis 100 kHz Verst rkeraufl sung 4TE 616 4TPZ219D Release 1 0 3 Parallelkinematik Kippspiegelsysteme mit Dehnmessstreifen Sensoren Dreibeinantrieb 2 P I analog Notchfilter DMS 3 200 kHz TTL X Y Kippachse 7 V bis 7 V Z Offset 3 V bis 3 V 30 V bis 130 V 3 10 W 5 W 100 mA 50 mA Kurzschlussfest X Y Kippachse 10 Z Offset 20 3 kHz siehe Frequenzdiagramm lt 20 mVpp lt 2 mVrms lt 1 mV Parallelkinematik Kippspiegelsysteme mit Dehnmessstreifen Sensoren differentieller Antrieb 2 P I analog Notchfilter DMS 2 200 kHz TTL 2 V bis 12 V 30 V bis 130 V 3 10 W 5 W 100 mA 50 mA Kurzschlussfest 10 3 kHz siehe Frequenzdiagramm lt 20 mVpp lt 2 MVrms lt 1 mV Page 42 Technische Daten 8 2 WWW pi WS Schnittstellen und Bedienung Piezo und Sensoranschluss Eingang Steuersignal Sensormonitorsignal Sensormonitorausgang Display und Anzeigen Umgebung Betriebstemperatur bereich berhitzungsschutz Abmessungen Masse Betriebsspannung Leistungsaufnahme Bemessungsdaten Maximale Betriebsspannung Betriebsfrequenz unbelastet Eingang an
46. sure and usage of suitable connectors March 24 2009 Karlsruhe Germany YO geet Dr Karl Spanner President Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG ist Inhaberin der nachfolgend aufgef hrten Firmennamen Marken PI PIC PICMA PlLine PIFOC PiezoWalk NEXACT NEXLINE NanoCube NanoAutomation Bei den nachfolgend aufgef hrten Bezeichnungen handelt es sich um gesch tzte Firmennamen bzw eingetragene Marken fremder Inhaber LabVIEW Die in diesem Handbuch beschriebenen Produkte fallen teilweise unter den Schutz der folgenden erteilten Patente US Patent No 6 950 050 2012 Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Karlsruhe Deutschland Die Texte Bilder und Zeichnungen dieses Handbuches sind urheberrechtlich gesch tzt Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG beh lt insoweit s mtliche Rechte vor Die Verwendung dieser Texte Bilder und Zeichnungen ist nur auszugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt Erstdruck 31 1 2012 Dokumentnummer PZ219D KSch Version 1 0 3 E 616_benchtop_User_PZ219D103_in_arbeit doc nderungen vorbehalten Dieses Handbuch verliert seine G ltigkeit mit Erscheinen einer neuen Revision Die jeweils aktuelle Revision ist unter www pi ws zum Herunterladen verf gbar Uber dieses Dokument Zielgruppe dieses Handbuches Dieses Handbuch soll dem Leser bei der Installation und Inbetriebnahme des E 616 Controller f r Piezo Mehrachsen Kippspiegel helfen Es wird vorausges
47. t von 0 5 V erhalten entspricht 50 V Verst rkerausgangsspannung f hren Sie dies f r jeden der drei V MON Kan le durch ndern Sie nun die Eingangsspannung f r OX und OY in einem Bereich von 5 V bis 5 V Die Overflow LEDs sollten nun nicht mehr leuchten Falls sie weiterhin leuchten ist dies ein Hinweis auf einen Defekt Nullpunktabgleich im ungeregelten Betrieb VORSICHT SGS MON ANZEIGE WWW pi WS Achten Sie beim Messen der Sensor Monitorspannungen an den Ausg ngen SGS MON X Pin 9 SGS MON Y Pin 10 sowie SGS MON 1 SGS MON 2 und f r den Dreibein Controller E 616 50G SGS MON 3 Pins 11 12 13 des Anschlusses Analog Interface auf einen passenden Eingangswiderstand SGS ist die englische Abk rzung f r Dehnmessstreifen Sensoren SGS MON X SGS MON Y Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 50 Q SGS MON 1 bis SGS MON 3 Die Ausgangsimpedanz betr gt jeweils 10 kQ 10 nF Anderenfalls kann Ihr Messger t falsche Werte liefern ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 31 Kalibration Piezo Nano Positioning PI HINWEIS Vermeiden Sie im ungeregelten Betrieb die Uberschreitung der zulassigen Eingangssteuerbereiche um ein Leuchten der Overflow LEDs auszuschlie en Ein Nullpunktabgleich kann auch im ungeregelten Betrieb durchgef hrt werden Dazu gehen Sie vor wie folgt m F r E 616 SS0G 1 Zeigen Sie das Sensormonitorsignal SGS MON f r den jeweils abzugleichenden Sensor Kanal an SGS MON 1 SGS MON 2
48. tion ausgeliefert VORSICHT KALIBRIERUNG Sofern Sie PI ber Ihre Anwendung informieren wird Ihr E 616 vor der Auslieferung vollst ndig kalibriert F r ein kalibriertes System sind Kippspiegel und Controller auf einander abgestimmt Tauschen Sie keinesfalls Controller oder Kippspiegel eines kalibrierten Systems aus Die Seriennummern der einander entsprechenden Komponenten sind auf dem Kalibrations Label eingetragen Eine Neukalibrierung sollte nur von entsprechend ausgebildeten Personen und nach R cksprache mit PI durchgef hrt werden andernfalls gehen voreingestellte Daten verloren Eine Nullpunkteinstellung ist nur dann notwendig wenn eine der Overflow LEDs OFL1 OFL2 leuchtet Bedienelemente Frontplatte des E 616 Tischger ts B PI PZT amp Sensor Zero re OO 4 2 3 Power Abbildung 2 Frontplatte des E 616 Tischger ts ATE 616 ATPZ219D Version 1 0 3 Seite 15 Inbetriebnahme Bedienelement 25 Pin D Sub Buchse PZT amp Sensor Zero 1 bis Zero 3 Potentiometer OFL1 und OFL2 LED POWER LED HINWEIS Piezo Nano Positioning PI Funktion zum Anschluss eines Kippspiegels mit Dehnmessstreifen geeigneter Kippspiegeltyp differentielles oder Dreibein Design h ngt vom E 616 Modell ab Pinbelegung siehe Piezoaktor und Sensoranschluss des E 616 Controllers S 50 zum Nullpunktabgleich der DMS Sensorkan le 1 bis 3 gr nes Licht bei bersteuerung Over
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