在熒光顯微成像系統(tǒng)中,一個重要的部件是控制顯微物鏡軸向納米級微位移的控制系統(tǒng)。高分辨率的位移伺服控制器控制顯微物鏡在z軸方向的納米級移動可實現(xiàn)樣本的亞微米級以至更小間隔的光學(xué)切片成像,然后利用得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建便可構(gòu)建出樣本的三維圖像。位移伺服控制器的要求是高分辨率,控制顯微物鏡在納米級移動,且線性好、穩(wěn)定度高。本課題的主要內(nèi)容是設(shè)計滿足熒光顯微成像實驗要求的納米級位移伺服控制器。本課題設(shè)計的微位移伺服控制器基于壓電晶體。壓電晶體理論上具有無限小的分辨率,且負(fù)載能力強,廣泛地用于精密機械控制領(lǐng)域。我們設(shè)計的微位移伺服控制器包括兩部分:以Cypress公司產(chǎn)品EZ-USB FX2為核心的微處理機系統(tǒng)部分和以閉環(huán)控制、高壓驅(qū)動電路為主的伺服控制模擬電路部分。在設(shè)計開發(fā)過程中,解決了一系列技術(shù)問題,如地線布線不良引入的工頻干擾、編碼器干擾、高壓驅(qū)動帶容性負(fù)載的穩(wěn)定性問題、系統(tǒng)上電下電過程中對壓電晶體的保護(hù)問題等。對研制的實驗樣機用熒光珠實驗測試了控制器的性能。實驗結(jié)果表明,微位移控制器的線性和穩(wěn)定性良好,基本滿足熒光顯微成像的要求。目前z軸分辨率尚未測定,微位移控制器也尚未應(yīng)用于生物實驗... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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壓電晶體發(fā)展歷史

電晶體的逆壓電效應(yīng)可以通過改變施加的電場機械部分封裝在一起可得到壓電晶體驅(qū)動器，達(dá)到亞納米級的精度，且無機械摩擦；(2) 有可性呈容性，在靜態(tài)操作時基本不需要電流；(4)體驅(qū)動器分為兩種，帶位移傳感器的和不帶位ente, PI）公司的系列產(chǎn)品中P-721 和P-725 是帶而P-720 不帶位移傳感器，用于開環(huán)控制系統(tǒng)定位，但是因為其用于開環(huán)設(shè)計，所以只能應(yīng)721 和P-725 系列擁有良好的線性和可重復(fù)性。。它適用于任何的顯微物鏡，安裝容易，具有 10的傳感器為線性可變差分變壓器（Linear ）[ 6]。

晶體微位移控制器的研究進(jìn)展光顯微成像系統(tǒng)中，微位移控制器是重要的組定度的微位移控制器是必要的，因為壓電晶體毫伏的驅(qū)動電壓。為模擬控制器和數(shù)字控制器。模擬控制器能實據(jù)的轉(zhuǎn)換；數(shù)字控制器擁有高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字信號處理器 DSP，能提供更好的數(shù)字處理算的系統(tǒng)響應(yīng)和穩(wěn)定度。微控制器是德國PI公司的低壓PZT位移伺服控系統(tǒng)有兩種模式，分別是開環(huán)控制模式和閉環(huán)控方式：(1) 手控輸入；(2) 外部模擬信號輸入；口。E-662 支持Strain Gauge傳感器和LVDT傳感


本文編號：3338005