与内部的被动空气隔离器集成，高分辨率仪器可以允许选择添加振动消除电机和惯性传感器，将被动空气隔离器转换为主动空气隔离器。虽然这种方法能够消除空气隔离器的放大，但在剩余的频谱上并没有获得太多的隔离。
另一种方法是将整个仪器支撑在一个压电驱动的主动隔振平台上，其中力执行器与支撑载荷的弹簧串联，两级隔振的传递函数是附加的。与在被动系统中添加主动控制相比，这种两级被动过主动的方法提供了明显更好的隔振效果。
在许多研究和制造领域，对纳米精度的需求在激光/光学系统应用，微电子制造，材料，生命科学和生物学研究中变得越来越重要。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球结果，越来越需要开发改进的振动隔离技术，以便在高精度的要求下允许仪器操作。
被动气动隔离，这是稳定行业和学术界最关键的微工程仪器的基础，已经显示出在隔离非常低频的振动中的负面影响在原子尺度分辨率下工作的非常低频的振动，这是不足的。
许多因素会导致影响高分辨率亚微米仪器的振动。风机、电梯、水泵以及供暖和通风系统是在建筑物内部产生振动的一些机械设备。确定敏感仪器与这些振动源的距离以及设备在结构中的准确位置将决定设备受到的影响程度。2020欧洲杯下注官网
在建筑物之外，设备可以影响各种来源的振动，如附近的施2020欧洲杯下注官网工，相邻的道路交通，飞机以及风和其他天气条件，可以促进结构的运动。这些外部和内部影响在1.0Hz至50 Hz的范围内诱导低频振动，其通过结构和扰动精密仪器传输。
在气动隔振系统中，该低频振动可能不充分补偿，因此传输到仪器的敏感部分，影响图像质量，分辨率和数据完整性。在低于10Hz的频率下，气动隔离器只能垂直递送有限的隔离，水平均匀地均匀地隔离。这种隔离器实际上可以在其谐振频率的区域中产生振动隔离问题。
此外，所有隔离器在其共振频率下放大，并在该频率以上开始隔离。气动隔离器在通常的1至4 Hz范围内放大振动，因此，使用内部空气隔离器生产的敏感仪器会出现振动问题。
将高灵敏度仪器（电子显微镜、扫描隧道显微镜、激光干涉仪和光学轮廓仪）放置在振动水平较高的建筑位置（如高层）是一种日益增长的趋势，这进一步加重了气动隔离功能的负担。
随着高灵敏度仪器安装在振动障碍环境中变得越来越普遍，需要比目前仪器内部气动隔离系统更好的隔振解决方案，这些系统是为不太严重的振动环境设计的。
将内部被动空气隔离器转换为主动控制的空气隔离器
在仪器内部气动隔离不够的高振动位置，仪器制造商可能会设计升级路径，将仪器的被动隔离系统转换为主动控制系统。
这种选择似乎很有吸引力，因为主动控制系统在仪器本身的空间效率，而不需要一个仪器支持的隔振平台。然而，当内部被动空气隔振器转换为主动控制空气隔振器时，隔振性能略有改善。
为了将被动空气隔离器转换为有效的空气隔离器，安装取消电机和惯性传感器。然后将传感器添加到测量X，Y和Z矢量振动的有效载荷中，该载荷被馈送到控制器。反过来，控制器指示通过致动器施加的相等且相反的力以取消有效载荷运动。该主干反馈控制系统不断监控其控制的有效载荷，并基于测量的振动数据，改变其输出。
这导致并联型有源隔离系统，因为力致动器与支撑有效载荷的弹簧并联。通过无源空气隔离器的主动振动控制将在1至4Hz之间抑制空气隔离器的谐振频率。
虽然在这个频率范围内空气隔离器的性能通过主动抵消得到了改善，但在1至50 Hz之间的剩余频谱上并没有获得太多额外的隔离。这种并行型主动隔振器的升级不会带来很大的好处，除非需要改进的隔振器仅限于1 - 4 Hz范围。
通常，在1-50Hz的频率范围内会看到有问题的地板振动。这意味着对被动隔离器的任何增强都应在此范围内执行。而且，仪器中的结构谐振构成了主动控制系统的问题。由于主动控制传感器位于孤立的有效载荷上，它们发现难以区分仪器的结构谐振和环境中的振动。
因此，主动控制传感器应该“去调谐”(低增益)，以避免造成反馈回路不稳定。然而，这一过程将传感器的性能限制在一个狭窄的频率范围内。
内部被动隔离器支撑在压电驱动的主动隔离器平台上
将整个仪器支撑在一个压电驱动的主动隔振平台上，是对装有内部被动空气隔振器的仪器无效的平行式主动隔振方法的一种替代和更好的解决方案。在该主动隔振平台中，力执行器与支撑载荷的弹簧顺序排列，两级隔振的传递函数是相加的。
与将主动控制集成到被动系统相比，这种两级被动过主动方法提供了更好的隔振效果。
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图1。内部并行式有源系统与串行式压电驱动的活动平台。
然而，与将2 Hz空气隔离器升级为主动阻尼2 Hz空气隔离器相比，叠加方法将在10 Hz下提供30分贝的隔离。虽然串行方法可以堆叠，但并行类型方法不可堆叠，并且涉及技术风险。
利用精密压电致动器和刚性被动弹簧，串联配置使系统的整体刚度极高。因此，这种主动“硬安装”系统的硬度是普通气动系统的100倍以上。硬安装的一个关键好处是，软系统，包括并联主动气动系统或被动气动系统，可堆叠在硬安装平台上，而无需两个系统耦合。这归因于其共振频率的广泛分离。
串行型控制系统不感测有效负载运动，只感测地板运动。因此，在串联型系统中，稳定性和振动消除性能不受有效载荷运动或共振的影响。因此，串联型系统本质上是稳定的。
通过刚性弹性体支座，传感器与有效载荷分离，仅检测地板振动。随后，通过压电致动器消除测量的振动。因此，地板振动测量和由此产生的反馈抵消力不受有效载荷的运动或共振的影响。
采用串联被动过主动隔离的压电换能器，由于其在宽频率范围内的响应和刚度，非常适合实现极低频性能。这是高刚度的PZT(锆钛酸铅)堆叠的结果，其中包含特殊的PZT陶瓷层状结构交错电极。
当施加电压时，陶瓷的长度经历了重大变化。这允许在纳米级水平上使用致动器进行快速，高力，实时位置控制。与传统的执行器相比，由于它们的固态性质，PZT材料具有出色的精度性能。欧洲杯足球竞彩
性能
串联型被动过主动系统能够保持0.6至150赫兹之间的主动隔振。由于串联主动-被动气动组合的附加性能，串联型被动-过主动系统可以在较宽的频率范围内实现消除，大大超过了单独的主动或被动隔离器所能实现的消除。
在0.6至4 Hz系列中，具有串行型无源活性系统的性能有效地消除了被动系统引起的放大。它在1Hz以上超过50％的垂直和水平振动减少了50％，在2 Hz以上的频率下超过90％。
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图2。典型的传递函数。阴影区域表示在压电驱动主动取消平台上安装带有内部隔离器的仪器时，与在有效载荷中安装并联型、电机驱动的空气主动取消和在地板上安装仪器相比，性能有所提高。
许多精密仪器的地板振动标准都应满足，以获得其性能规格。如果一个现场未能满足这些要求，则应将仪器移至另一个现场，或采用适当的隔振解决方案。串联型被动过主动系统在宽频率范围内提供了一种高效的隔振解决方案，使具有内部被动空气隔离的仪器能够部署在噪音过大而无法有效运行的环境中。
这些信息已经从TMC提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
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