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piezosystemjena d-Drive Bedienungsanleitung

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Bedienungsanleitung
®
Digitalsystem d-Drive
instruction manual
®
digital system d-Drive
Bitte lesen Sie sorgfältig die Bedienungsanleitung vor dem Einschalten des Gerätes. Beachten Sie
bitte insbesondere die Sicherheitshinweise!
Read carefully before switching on the power! Please see safety instructions for using piezoelectric
actuators and power supplies!
Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com
1

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Kapitel

Inhaltsverzeichnis

Fehlerbehebung

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Inhaltszusammenfassung für piezosystemjena d-Drive

  • Seite 1 ® Digitalsystem d-Drive instruction manual ® digital system d-Drive Bitte lesen Sie sorgfältig die Bedienungsanleitung vor dem Einschalten des Gerätes. Beachten Sie bitte insbesondere die Sicherheitshinweise! Read carefully before switching on the power! Please see safety instructions for using piezoelectric actuators and power supplies! Geschäftsführer: Dr.
  • Seite 2 Bedienungsanleitung Seite 3 ... 42 (deutsch) instruction manual pages 43 ... 80 (english) Deutsche Version: Letzte Änderung 09.08.2013 von AS English version: last change 2013-08-09 by AS Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Installation, Stromanschluss ..................8 Betrieb .......................... 8 Pflege und Wartung ...................... 9 Umgebungsbedingungen ....................9 Kurzanleitung, Funktionskontrolle ................. 9 ® Beschreibung des Digitalsystems d-Drive ..............10 Allgemeines ........................ 10 Systemgehäuse 84TE mit Netzteil ................11 8.2.1 Funktion ........................11 8.2.2 Technische Daten Systemgehäuse mit Netzteil ............

  • Seite 4: Gegenstand

    Gegenstand ® Diese Anleitung beschreibt das Digitalsystem d-Drive von piezosystem jena GmbH. Weiterhin finden Sie Sicherheitshinweise beim Umgang mit Piezoelementen. Problemen wenden sich bitte Hersteller Gerätes: piezosystem jena GmbH, Stockholmer Straße 12, 07747 Jena. Tel: (0 36 41) 66 88-0...

  • Seite 5: Konformitätserklärung

    Konformitätserklärung Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...

  • Seite 6: Lieferumfang

    Lieferumfang Bitte prüfen Sie nach Erhalt die Vollständigkeit der Lieferung, bestehend aus:  Digitalsystem d-Drive  Netzkabel  RS232-Kabel  USB-Kabel  Bedienungsanleitung  CD-ROM mit Treiber, Software und Bedienungsanleitung Allgemeine Hinweise zu Piezoaktoren und Spannungsverstärkern  Piezoaktoren von piezosystem jena werden mit Spannungen bis 150V angesteuert.

  • Seite 7: Sicherheitshinweise

    Achtung! Trotz mechanischer Vorspannung können Stoßkräfte (z.B. Fallenlassen oder Anstoßen) zu einer Beschädigung des eingebauten Keramikelementes führen. Bei Beschädigungen des Piezoaktors aufgrund derartiger Einwirkungen können wir keine Garantie übernehmen. Bitte gehen Sie deshalb sehr sorgfältig mit Ihrem Piezoaktor um. Sicherheitshinweise Symbole: ...

  • Seite 8: Installation, Stromanschluss

    6.1 Installation, Stromanschluss GEFAHR  Greifen Sie niemals mit nassen Händen an den Netzstecker. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlages.  Nicht in Räumen installieren, in denen leicht entzündliche Substanzen gelagert werden. Kommen leicht entzündliche Substanzen mit elektrischen Bauteilen in Kontakt, besteht die Gefahr von Feuer oder einem elektrischen Schlag.

  • Seite 9: Pflege Und Wartung

    6.3 Pflege und Wartung ACHTUNG  Schalten Sie das Gerät immer aus und ziehen Sie den Netzstecker, bevor Sie das äußere Gehäuse reinigen.  Verwenden Sie zum Reinigen ein gut ausgewrungenes Tuch. Verwenden Sie niemals Alkohol, Benzin, Verdünner oder andere leicht entflammbare Substanzen. Ansonsten besteht Feuergefahr oder die Gefahr eines elektrischen Schlages.

  • Seite 10: Beschreibung Des Digitalsystems D-Drive

    Positionieraufgaben. Sie wurde speziell für mehrkanalige Feinpositionieraufgaben entwickelt. Dank ® des schnellen Digitalen Signal Prozessors (DSP) und dem hohen Bedienkomfort setzt d-Drive neue Maßstäbe. Alle Parameter können über PC ferngesteuert und abgefragt bzw. am integrierten Display des Datenaustauschmoduls EDS2 direkt eingegeben und angezeigt werden.

  • Seite 11: Systemgehäuse 84Te Mit Netzteil

    8.2 Systemgehäuse 84TE mit Netzteil 8.2.1 Funktion Es gibt zwei 19 Zoll 84TE-Systemgehäuse mit unterschiedlicher Leistung und unterschiedlicher Gehäusetiefe. Diese beinhalten Weitbereichsnetzteile mit Power Faktor Regelung (PFC), die alle im System benötigten Hoch- und Niederspannungen zur Verfügung stellen. Auf der Rückseite befinden sich Netzeingangsbuchse,...

  • Seite 12: Verstärkermodule Evd50, Evd125, Evd300

    8.3 Verstärkermodule EVD50, EVD125, EVD300 8.3.1 Funktion Der Spannungsverstärker EVDxxx ist für Niedervoltpiezoelemente konzipiert und wird als 19 Zoll Einschubmodul in 10TE (EVD50) bzw. 20TE Breite (EVD125, EVD300) gefertigt. Die Varianten EVD50, EVD125 und EVD300 unterscheiden sich im Ausgangsstrom. Der EVD50 kann 50mA Konstantstrom treiben, die Verstärker EVD125 und EVD300 entsprechend 125mA und 300mA.
  • Seite 13 Im folgenden Blockschaltbild sind die Funktionsgruppen der Verstärkermodule dargestellt: Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 14 Der Sollwert für den Digitalregler setzt sich aus der Addition von analogem Modulationssignal, dem Digitalwert des OFFSET-Potentiometers und dem über den CAN-Bus vorgegebenen Digitalwert zusammen und stellt diesen Wert dem Digitalen Signal Prozessor (DSP) als Führungsgröße zur Verfügung. Die Anstiegsgeschwindigkeit kann wahlweise durch eine einstellbare „slew rate“ Begrenzung oder durch einen Tiefpassfilter 4.

  • Seite 15: Mod/Mon

    Die Reaktionen der Reglerkomponenten sind in folgendem Diagramm dargestellt: Abbildung 2: Übertragungsfunktion Ein besonderes Feature ist ein Kerbfilter (notch filter), der direkt vor die Endstufe geschaltet werden kann. Dieser hat die Eigenschaft, die Hauptresonanzfrequenz des Gesamtsystems stark zu bedämpfen. Das bedeutet im geregelten Zustand, dass Störungen von außen den Regelkreis nicht zum Eigenschwingen bringen können.
  • Seite 16 Monitorausgang Umess[CL] 0 = Positionswert im geregelten Betrieb (default = 0) Usoll 1 = Sollwert Ustell 2 = Reglerausgangsspannung Uerr 3 = Regelabweichung mit Vorzeichen Uerrabs 4 = Betrag der Regelabweichung Uout 5 = Aktorspannung Umess[OL] 6 = Positionswert im ungeregelten Betrieb Tabelle 4: Monitor 0;...

  • Seite 17: Anschlussbelegungen

    6; Umes[OL] Im Gegensatz zum geregelten Betrieb, wo der Nullpunkt der Aktordehnung auf den Positionswert = 0V kalibriert ist, liegt die minimale Dehnung im ungeregelten Betrieb (OL) unter 0V (siehe unten). Damit diese Position und die max. ungeregelte Dehnung im Bereich von 0...+10V dargestellt werden kann, wird der Positionswert halbiert und um +2,5V angehoben.
  • Seite 18 PIEZO: 15pol. SUB-D Stecker Bezeichnung Beschreibung 1,2,11 AGND Analogmasse +15V * Betriebsspannung Messsystem +15V 4,14 Digitalmasse I²C Bus SDA 5Veeprom * Betriebsspannung ID-Chip Vout2 Aktorsteuerspannung 2 +130 ... -20V für nanoX Vout Aktorsteuerspannung -20 ... +130V +MESS Positionssignal -8 ... +8V -15V * Betriebsspannung Messsystem -15V I²C Bus SCL...

  • Seite 19: Technische Daten Evdxxx

    8.3.4 Technische Daten EVDxxx EVD50 EVD125 EVD300 Ausgangsleistung: 7,5W (max. 15W 16W (max. 32W für für nanoX nanoX Aktoren) Aktoren) Ausgangsspannungen: -20V...+130V +130V...-20V für nanoX Aktoren Ausgangsstrom 50mA permanent 125mA permanent 300mA permanent (Konstantstrom): (2x 50mA für (2x 125mA für (2x 150mA für nanoX) nanoX)

  • Seite 20: Interfacemodul Eds1, Eds2

    8.4 Interfacemodul EDS1, EDS2 8.4.1 Funktion Das Datenaustauschmodul stellt zum einen die Kommunikation zwischen den Komponenten der Piezoverstärker und dem Kunden her, zum anderen zeigt es die wichtigsten Statusmeldungen und momentanen Kennwerte des Systems auf einem grafischen TFT-Display an. Einige ausgewählte Parameter können über die Eingabeelemente an der Frontplatte geändert werden.

  • Seite 21: Menüführung Eds2

    8.4.2 Menüführung EDS2 Folgende Menüs sind aufrufbar: Hauptmenü X,Y,Z = Aktorname (X = Kanal 0 (1.Einschub v.l.)) xxx.xxx V op/cl = open loop / closed loop xxx.xxx µm xxx.xxx = bei „op“ Aktorspannung in V xxx.xxx V bei „cl“ Dehnung in μm Setup Setup Sprache...

  • Seite 22: Anschlussbelegungen

    Digitalregler [Kanal] 0...999.00000 0.00000 50.00000 0...999.00000 0...999.00000 0.00020 Zurück Analog I/O [Kanal] Umes[CL] / Usoll / Ustell / Uerr / Uerrabs / Uout / Umes[OL] Monitor Umes/CL ein /aus Modul. Zurück Information [Kanal] PX200CAP Aktor Messsystem CAP Ser.Nr.Akt. 64070 zurück Im Informationsmenü...

  • Seite 23: Technische Daten Edsx

    USB 1.1: Stecker Serie A Bezeichnung Beschreibung Betriebsspannung +5V Daten - Daten + Betriebsspannungsmasse Tabelle 8: Pinbelegung 8.4.4 Technische Daten EDSx EDS1 EDS2 Leistungsaufnahme: max. 0,9W max. 1,2W +5V / max. 180mA +5V / max. 230mA Betriebsspannung/- strom: RS232 Schnittstellen: USB 1.1 CAN-Bus (intern benutzt) RS232 Baudrate:...

  • Seite 24: Anleitung Und Treiberinstallation Für Usb-Interface

    115200 Baud, 8 Bit, keine Parität, 1 Stoppbit, Xon/Xoff-Protokoll Die Befehlseingabe und die Rückmeldungen erfolgen im ASCII-Code, sind also einfach einzugeben bzw. zu lesen. 8.5.2 Anleitung und Treiberinstallation für USB-Interface Grundlage: Zum Betrieb des Gerätes werden zwei Treiber benötigt, ein Treiber stellt die USB-Verbindung zwischen Digitalsystem und PC her, der zweite Treiber ermöglicht dem Anwender den einfachen Zugriff auf das Gerät über eine serielle (COM) Schnittstelle.
  • Seite 25 Den extrahierten Ordner „\psjUSB“ auswählen (z.B. C:\psjUSB). Der Windows-Logo-Test ist für diese Anwendung nicht relevant, bitte Installation fortsetzen drücken. Der USB-Treiber ist installiert. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 26 Der zweite Treiber wird installiert (COM-Port), gleiches Vorgehen wie oben: Den Ordner „psjUSB“ auswählen. Der Windows-Logo-Test ist für dies Anwendung nicht relevant, Installation fortsetzen. Der COM-Port-Treiber wird nun installiert. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 27 Um die Steuerung des Digitalsystems über ein Terminalprogramm zu gewährleisten, muss die COM-Schnittstelle bestimmt bzw. festgelegt werden. Im „Gerätemanager“ unter „Anschlüsse“ muss das Digitalsystem d-Drive aufgeführt sein: Ein Rechtsklick auf „piezojena...“ ermöglicht unter „Eigenschaften“ die Einstellung verschiedener Parameter (normalerweise nicht erforderlich).
  • Seite 28 Einrichten des Terminalprogramms (Hyper Terminal): Verbindung benennen (z.B. „dDrive“) Bitte den entsprechenden COM-Port auswählen. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 29 Die Baudrate ist egal, es wird mit USB1.1 Geschwindigkeit übertragen. Wichtig sind: 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit, Software-Handshake (Xon/Xoff). Für bessere Bedienbarkeit diese Haken setzen.  Fertig Beispiel: Bedienung über das Hyper Terminal: Oben ist der Prompt des Digitalsystems als Bestätigung auf Enter zu sehen. Darunter die Antwort auf den Befehl „stat“.

  • Seite 30: Befehlssatz

    8.5.3 Befehlssatz Globale Befehle: <Befehl> Enter Befehl Beschreibung zeigt alle verfügbaren Befehle an stat zeigt den Status aller Verstärkermodule an dprpon schaltet die zyklische Ausgabe der aktuellen Positionswerte aller Aktoren ein * dprpof schaltet die zyklische Ausgabe der aktuellen Positionswerte aller Aktoren aus schaltet die automatische Ausgabe des Status bei Statusänderung eines der dprson Verstäkerkanäle ein...
  • Seite 31 2= Reglerausgangsspannung 3 = Regelabweichung mit Vorzeichen 4 = Betrag der Regelabweichung 5 = Aktorspannung 6 = Positionswert im ungeregelten Betrieb ungeregelt / geregelt 0 = ungeregelt (open loop / closed loop) 1 = geregelt Proportional Anteil 0...999.0 Integral Anteil 0...999.0 Differential Anteil 0...999.0...
  • Seite 32 trgss Triggererzeugung Wegposition Start > 0,2% des Maximalhubes des Aktors [µm] oder [mrad] < Maximalhub minus 0,2% des Maximalhubes des Aktors [µm] oder [mrad] trgse Triggererzeugung Wegposition Ende > 0,2% des Maximalhubes des Aktors [µm] oder [mrad] < Maximalhub minus 0,2% des Maximalhubes des Aktors [µm] oder [mrad] jedoch größer als „Wegposition Start“...

  • Seite 33: Statusregister

    8.5.4 Statusregister Das Statusregister ist ein 16bit Register, wobei die einzelnen Bits die verschiedenen Einstellungen des Verstäkerkanals bzw. Aktors beschreiben. Abgefragt wird dieses Register mit dem stat Befehl. Die Dezimalsumme der Bits ergibt den Wert des Statusregisters: Binär Beschreibung Dezimal 0 - Aktor nicht angesteckt 1 - Aktor angesteckt 0, 0 –...

  • Seite 34: Funktionsgenerator

    8.6 Funktionsgenerator Jeder Verstärker EVDxxx ist mit einem eigenen programmierbaren Funktionsgenerator ausgestattet, mit dem unter anderem Scanfunktionen realisiert werden können. Die Programmierung erfolgt über o.g. Befehle. Folgende Funktionen sind realisierbar: Funktionstyp Sinus Dreieck Rechteck Rauschen Wobbeln 0 = aus √ √...

  • Seite 35: Ausgeben Von Triggersignalen

    8.7 Ausgeben von Triggersignalen Die Verwendung des Triggersignales ermöglicht es, bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Wertes ein elektrisches Signal auszugeben. Die Triggerpunkte beziehen sich immer auf den Messwert (Weg). Das Triggersignal ist Low-aktiv, d.h. eine H/L-Flanke zeigt das Erreichen eines Triggerpunktes.

  • Seite 36: Scanfunktion

    trgss untere Triggerposition Dieser Wert gibt die untere Position [µm] bzw. [mrad] an, ab der ein Triggersignal ausgelöst wird. trgse obere Triggerposition Dieser Wert gibt die obere Position [µm] bzw. [mrad] an, bis zu der ein Triggersignal ausgelöst wird. trgsi Triggerintervall Dieser Wert gibt die Intervallgröße [µm] bzw.
  • Seite 37 Anwendung: Die kombinierte Benutzung von Triggererzeugung und Scanfunktion erlaubt die hochgenaue Abrasterung einer Probe. Durch die Verwendung einer Sinusfunktion werden Beschleunigungskräfte (und damit Schwingungen) minimiert, durch die Triggererzeugung können Aktionen in genau definierten Aktorpositionen ausgelöst werden. Abb.: Sinusscan mit Triggerimpulsen auf der steigenden bzw. auf beiden Flanken Abb.: Dreieckscan mit Triggerimpulsen auf der steigenden Flanke Geschäftsführer: Dr.

  • Seite 38: Bedienung

    Bedienung Der Aktor wird über den „PIEZO“-Stecker des EVDxxx angeschlossen. Das OFFSET Potentiometer dient der statischen Einstellung der Ausgangsspannung (OFFSET). Hiermit kann die Ruhelage des Aktors eingestellt werden. An die „ANALOG“-Buchse kann ein externes Modulationssignal im Bereich von 0 bis +10V angelegt werden. Damit sind persönlich generierte Bewegungsfunktionen realisierbar.

  • Seite 39: Reglereinstellung

    bzw. ein Anschlag des Aktors vor. Auch eine zu starke Belastung des Antriebes (hohes Gewicht des Anbaues) führt dazu, dass er seine vorgegebene Position nicht erreicht. Lösen Sie den Aktor von der Peripherie. Sind die LEDs erloschen, lag einer der o.g. Fehler vor. Die Aktorkalibrierung entspricht einer bestimmten Einbaulage.

  • Seite 40: Fehlersuche

    eingestellt. Am Oszilloskop sind folgende Einstellungen vorzunehmen: Speicherbetrieb, Zeitbasis = 0,05s/cm und Eingangsspannung = 1V/cm. Am Verstärker ist durch Druck auf das OFFSET Potentiometer der Regler einzuschalten (closed loop). Die OL/CL-LED leuchtet gelb. Das Bild am Oszilloskop zeigt die Sprungfunktion des Aktorsystems gemessen mit dem integrierten Messsystem.

  • Seite 41: Fehlerregister

    11.1 Fehlerregister Das Fehlerregister ist ein 16bit Register, wobei die einzelnen Bits die verschiedenen Fehler beim Betrieb des d-Drive beschreiben. Wenn ein Fehler auftritt, ändert sich das Fehlerregister und es wird automatisch eine Fehlermeldung über die Schnittstelle zum Computer gesendet: „...

  • Seite 42: Ihre Notizen

    12 Ihre Notizen Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 43 ..................49 environmental conditions .................... 49 instructions for checking the function of the system / quick start ......... 49 how to operate the digital system d-Drive® ..............50 common introduction ....................50 system housing 84TE with power supply ..............51 8.2.1...

  • Seite 44: Introduction

    1 introduction ® This manual describes the d-Drive piezo digital system from piezosystem jena. You will also find additional information regarding piezoelectric products. Definition: All systems from piezosystem jena, such as electronics, actuators and optical systems, are called “units”. If you have any problems please contact the manufacturer of the system: piezosystem jena, Stockholmer Strasse 12, 07747 Jena.

  • Seite 45: Declaration Of Conformity

    3 declaration of conformity Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...

  • Seite 46: Purchased Part Package

    4 purchased part package Please check the completeness of the delivery after receiving the shipment:  ® d-Drive digital system  power cord  RS232 cable  USB cable  instruction manual  CD-ROM with driver, software, and instruction manual 5 instructions for using piezoelectric elements and power supplies ...

  • Seite 47: Safety Instructions

    6 safety instructions Icons:  RISK OF ELECTRIC SHOCK! Indicates that a risk of electric shock is present and the associated warning should be observed. CAUTION! REFER TO OPERATOR´S MANUAL – Refer to your operator’s manual for additional information, such as important operating and maintenance instructions. RISK OF ELECTRIC SHOCK! ...

  • Seite 48: Installation, Power Supply

    6.1 installation, power supply RISK OF ELECTRIC SHOCK  Do not insert or unplug the power plug with wet hands, as this may result in electrical shock.  Do not install in rooms where inflammable substances are stored. If flammable substances come into contact with electrical parts inside, it could result in fire or electrical shock.

  • Seite 49: Maintenance And Inspection

    6.3 maintenance and inspection CAUTION!  Before cleaning the exterior box of the voltage amplifier, turn off the power switch and unplug the power plug. Failure to do so may result in a fire or electrical shock.  Clean the exterior box using a damp cloth that has been firmly wrung-out. Do not use alcohols, benzene, paint thinner, or other inflammable substances.

  • Seite 50: How To Operate The Digital System D-Drive

    8 how to operate the digital system d-Drive® 8.1 common introduction The new digital generation of piezo controllers of piezosystem jena, d-Drive®, combines the highest positioning accuracy with a unique handling comfort. This means that a PC can control all features and the main functions can be directly handled by the front panel.

  • Seite 51: System Housing 84Te With Power Supply

    8.2 system housing 84TE with power supply 8.2.1 function There are two 19” 84TE system housings with two different built-in wide range power supplies with Power Factor Correction (PFC) that generate all the required high and low voltages. On the back side of the housing there are 2 fuses, the power switch and the line filter. The short housing is prepared to operate a maximum of 6 EVD50 digital piezo amplifiers and a data exchange module with or without display.

  • Seite 52: Power Amplifier Evd50, Evd125, Evd300

    CAN-Bus. The best results for resolution and accuracy can only be achieved by setting the digital target values. Because of the very low noise (lower than 0.5mV ), the d-Drive® is particularly suitable for nanopositioning. The position of the actuator and all status messages are shown on the EDS2 display.
  • Seite 53 The following sketch shows the function groups of the amplifiers: sketch 1: function groups of the amplifiers Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 54 The command for the controller consists of the analog signal applied to the MOD input, the digital value given by the OFFSET potentiometer, and the digital value from the EDS2 via CAN-Bus. The slew rate of the amplifier can be adapted to your system using the "slew rate" limit or the 4th order low pass filter, i.e.

  • Seite 55: Mod/Mon

    The following sketch describes the step response of the different terms: sketch 2: transfer function When using a notch filter, the main resonant frequency will be damped by another order of magnitude. While using open loop you can also switch on the notch filter to reduce stimulation of the resonant frequency.
  • Seite 56 Command Description Display Value monitor output Umes/CL 0 = position in closed loop (default = 0) Udes 1 = reference input Uact 2 = PID command voltage Uerr 3 = closed loop deviation including sign Uerrabs 4 = absolute closed loop deviation Uout 5 = actuator voltage Umes/OL...

  • Seite 57: Pinning

    closed loop open loop open loop Upos (0) Upos source Upos fitted (6) Umon Umon +10V +10V actuator displacement actuator displacement actuator displacement open loop closed loop fitted sketch 3: monitor output 8.3.3 pinning ANALOG: SUB-D socket 9pin designation description MON+ monitor output 0 ...

  • Seite 58: Technical Data Evdxxx

    The actuator is connected to this plug. The actuator voltage goes to the piezo, the position signal from the measurement system goes to the DSP, and the integrated actuator information is stored on an ID-chip which goes to the main controller. It is important that the locking screws are screwed into the front panel.

  • Seite 59: Interface Eds1, Eds2

    8.4 interface EDS1, EDS2 8.4.1 function EDS2 The EDS2 data interface enables communication between the user and the piezo drive. It displays status messages, as well as recent values of the system, on a graphic TFT-display. Specific parameters can be adjusted using the controls on the EDS2. As opposed to the EDS2, the EDS1 only offers a serial interface.

  • Seite 60: Menus Eds2

    8.4.2 menus EDS2 The following menus are available: main menu xxx.xxx V X,Y,Z = actuator name (X=channel 0 (1. from left)) xxx.xxx µm op/cl = open / closed loop xxx.xxx = at “op” actuator voltage in Volts xxx.xxx V at “cl” displacement in μm Setup Setup language...

  • Seite 61: Pinning Edsx

    dig. controller [channel] 0.00000 0 to 999.00000 0 to 999.00000 50.00000 0.00020 0 to 999.00000 back analog i/o [channel] monitor Umess/CL Umes[CL] / Usoll / Ustell / Uerr / Uerrabs / Uout / Umes[OL] modul. on / off back information [channel] actuator name actuator...

  • Seite 62: Technical Data Edsx

    8.5 communication & commands 8.5.1 communication via RS232 The d-Drive can easily communicate with your PC with the use of a terminal program (for example “hypertrm.exe” with Windows XP, please refer to your operating system’s manual). A serial connection cable (included) is required to connect to your computer.

  • Seite 63: Driver Installation Of Usb Interface

    Please, first install the Bus driver FTDIBUS.inf and then the COM port driver FTDIPORT.inf. The following example shows the installation procedure with Windows XP: Please connect the PC and the d-Drive via the supplied USB cable and then turn on the system. The device is then identified.
  • Seite 64 Please select the source. Please select the extracted path “\psjUSB” (e.g. C:\psjUSB). The Windows Logo testing is not relevant for this application, please continue installation. The USB driver is now installed. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 65 The second driver needs to be installed like the first one (COM port). It’s the same procedure as before. Please select the path “\psjUSB” (e.g. C:\psjUSB). The Windows Logo testing is not relevant for this application, please continue installation. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 66 The COM port driver is now installed. The installation is finished. To use the d-Drive via the terminal program please select the COM port. The d-Drive system must be listed in “device manager  ports”. Clicking the right button of your mouse on the device “piezojena…” enables you to change several parameters (not required).
  • Seite 67 Connection setup for terminal program (Hyper Terminal): Please select a name for the connection (e.g. dDrive). Please select the corresponding COM port. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...
  • Seite 68 The baud rate is not important. The speed is based on USB1.1. Important parameters are: 8 data bits, no parity, 1 stop bit, software handshake (Xon/Xoff). For better handling please set the following “check marks  ready”. Example: operation via hyper terminal: On top you can see the prompt “DSM Vx.xxx”...

  • Seite 69: Commands

    8.5.3 commands global commands: <command> Enter command description shows all available commands stat shows the state of all amplifiers dprpon switch on the cyclic output of the active actuator’s position value * dprpof switch off the cyclic output of the active actuator’s position value dprson switch on the automatic output of the status register when status of each module is changed...
  • Seite 70 monsrc monitor output 0 = position in closed loop (0 = default) 1 = command value 2 = controller output voltage 3 = closed loop deviation incl. sign 4 = absolute closed loop deviation 5 = actuator voltage 6 = position in open loop open loop / closed loop 0 = open loop 1 = closed loop...
  • Seite 71 trgss trigger generation stroke position start minimum: >0.2% of total stoke to maximum: total stroke minus 0.2% of total stroke [µm] or [mrad] trgse trigger generation stroke position end minimum: >0.2% of total stoke to maximum: total stroke minus 0.2% of total stroke [µm] or [mrad], always keep: trgse>trgss ! trgsi...

  • Seite 72: Status Register

    8.5.4 status register The status register is a 16bit register, in which each bit describes different properties of the amplifier or actuator. The decimal sum of all bits is the value of status register: binary description decimal 0 – actuator not plugged 1 –...

  • Seite 73: Output Of Trigger Signals

    sweep The amplitude that has been [Hz] selected is the peak to peak value. The sweep depth is fixed by 1 Hz 10000 to 10 kHz (4 decades). In the 1000 meantime, frequency increases logarithmically. This case represents "sweep" parameter increasing frequency per decade.

  • Seite 74: Scan Function

    Example: An actuator with a closed loop stroke of 80 µm is used as follows: rising edge (trgedge,1), start point 10 µm (trgss,10) end point (trgse,30) and interval 5 µm (trgsi,5), i.e. trigger points are at 10, 15, 20, 25, 30 µm. After reaching Position 10 µm (from a lower position; rising edge!) the trigger is set and the next trigger point will be calculated (15 µm), the trigger output will be reset after n*20 µs (trglen,n) and the trigger function is waiting to reach the next trigger position (15 µm) and so on.
  • Seite 75 Example: scan sine , 100% amplitude, 0% offset, frequency=0,2Hz gfsin,0.2 <CR> gasin,100<CR> gosin,0<CR> scan type: sct,1 start scan: ss,1 sketch 4: output voltage of a sine scan (open loop) Application: The combined use of trigger generation and scan function permits a highly exact scan of a probe. Acceleration forces (and with it oscillations) are minimized by using a sine function, and actions can be initiated by the trigger generation at exactly defined actuator positions.

  • Seite 76: Handling

    9 handling The actuator is connected to the EVDxxx using the “PIEZO” plug. The potentiometer knob is used to adjust a static output voltage or position, depending on the operation mode (Offset). The “ANALOG” plug offers an analog interface to control the amplifier using a voltage between 0 and +10 V making arbitrary and scan functions possible.

  • Seite 77: Controller Adjustment

    10 controller adjustment When any actuator made by piezosystem jena is connected to the EVDxxx amplifier, their specific values are read from the actuator’s ID-chip. The Digital Signal Processor (DSP) of the amplifier is set with these values. These parameters were investigated in the piezosystem jena laboratory and ensure safe function of the actuator.

  • Seite 78: Troubleshooting

    11 troubleshooting Please check all cables and connections first if the system is not working properly. error possible solution no reaction at switch on Check the power cord. Check whether the main switch on the back side is on. In the main switch there are two fuses. Remove the power cord from your device and check the fuses.

  • Seite 79: Error Register

    11.1 error register The error register is a 16bit register. Each bit describes different error. Once error has occurred the error register changes and error message as a decimal number will be issued via interface. „ “ CR LF. ?ERR,channel,error The decimal sum of all bits results the error value: description decimal...

  • Seite 80: Your Notes

    12 your notes Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezojena.com...

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