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Herz-主动隔振系统-解析串行反馈-并行反馈(二)

Herz-主动隔振系统-解析串行反馈-并行反馈(二)

对于诸如AVI和TS系列之类的并行主动系统,并不存在仪器具有间接振动源的问题。这些系统牢固地耦合到有效负载,并直接抵抗从周围以及地面进入有效负载的力,这是与串行主动系统相比的独特优势。值得注意的是,由于有效负载内部的共振或有效负载下 方的橡胶垫脚,所有主动系统都将在足够高的频率与有效负载解耦。但是,该频率通常在几百Hz的范围内,与串行主动系统的20Hz范围相去甚远。


结论

了解独特的主动隔离技术之间的事实差异非常重要,因为这可能会导致仪器在其实验室 条件下是否获得最佳的振动隔离性能。串行和并行主动系统之间唯一的实际区别是,并 行主动系统与负载的耦合更牢固,因此在将负载与直接来自周围环境的力隔离开来方面 更为有效。了解这些差异并相应地进行计划可有利于节省时间和金钱,同时使最终用户 可以专注于他们的研究而不是他们的隔离平台。


关于Dr. JohnSandercock

John Sandercock博士是JRS Scientific Instruments的创始人兼董事,该公司是TableStable的 母公司,也是精密FabryPerot干涉仪的制造商。JohnSandercock于1987年在苏黎世的RCA 研究实验室工作时,最初开发了主动振动隔离平台,从而创建了第一个成功的主动反馈 系统。从那时起,主动反馈系统的几次迭代得到了发展和完善(EVIS>MOD-2>

MOD-1>AVI系列>TS系列)。JRSScientificInstruments和TableStable位于在瑞士梅特门 斯特滕。

 

附录A

使用惯性反馈,在中频范围内,反馈回路中的增益可以很高。例如在10-20Hz左右就需 要高增益,而大多数建筑物的垂直振动很大。增益必须下降到较高和较低的频率,并且 相位必须保持正确,直到增益降至单位以下。为了保持稳定,相位必须始终保持在+/- 90°之间。这将衰减限制为在低频下与f成正比,在高频下与1/f成正比。

在图1中,实线显示了一条典型的增益曲线,假定直接接触非共振负载。在此示例中,增 益在1 Hz和100Hz时低于1。在现实生活中,有效负载不会是非共振的。曲线A示出了在 大约100Hz处与有效载荷的解耦。由于反馈回路仅看到有效载荷质量的一部分,因此对应 于较小的有效质量有效增益有二阶增加。在此示例中,增益现在在大约300 Hz时降至1以 下,并且相位必须保持正确直至该频率。如曲线B所示,负载在300 Hz处发生了进一步的 共振,这意味着增益现在一直保持在1以上,直到1,000 Hz,并且相位必须再次保持在+/- 90°的范围内。

该图说明了为什么必须将正确的相位保持到几KHz至关重要。如果反馈回路设计不良, 并且无法保持正确的相位,则反馈回路会振荡。这就是为什么某些并行主动系统需要调 整有效负载共振的原因,因为它们试图补偿主动系统的有限反馈回路。