
纳米位移台的“零位”如何设置?
纳米位移台的“零位”设置,是指确定平台的参考原点,为后续精确定位和重复运动提供统一的起点。不同控制系统和传感器配置会略有差异,但基本原则大致如下:
一、常见“零位”设置方法
1. 机械限位初始化法(适用于带限位开关的系统)
平台启动后先运动至某一端的机械限位(通常是最小端),以此点为参考原点。
控制器将该点设定为0 µm,之后所有位置都相对于这个点进行计算。
常见于步进电机 + 编码器系统。
2. 内建零位传感器法(带原点传感器的系统)
平台中集成了原点(home)检测开关,如霍尔元件或光电开关。
开机或手动“归零”操作时,平台会自动找到原点位置并设定为零。
3. 用户自定义零位法(软件命令设定)
在某一特定位置停下,用户通过软件手动设置当前位置为“零位”。
如 Igor Pro 控制器接口或第三方控制软件中,输入:SetPosition(0)。
适合已知当前物理位置是需要的“参考点”。
4. 绝对编码器系统
若系统使用绝对式编码器,则平台开机即知道其当前位置。
可以直接定义任意一点为零位,也可以保留前一次的零位设定。
二、设置零位时的注意事项
确认运动范围:避免在接近行程极限的区域设置零点,防止运行中超限。
检查传感器反馈:设零位前,确保传感器反馈稳定,避免因抖动误判位置。
零点重复性测试:多次归零,验证是否总回到同一物理位置(可用光学手段辅助观察)。
环境稳定:设零位前,应避免强振动、电磁干扰或温度波动。
三、常用指令(按控制器厂商略有不同)
以 Physik Instrumente(PI)系统为例:
FRF:Find Reference – 查找参考点
POS?:查询当前位置
SVO:激活闭环控制
ZPO:设置当前位置为零位(Zero Position Offset)
以 Mad City Labs 控制器为例:
使用 set_origin() 或软件界面中的 “Set Origin” 功能来定义零点。