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什么是開(kāi)環(huán)、什么是閉環(huán)？

我們已經(jīng)了解了壓電陶瓷特性中存在遲滯特性、蠕變特性、非線性，也就是開(kāi)環(huán)壓電陶瓷、納米定位臺(tái)等壓電產(chǎn)品的位移量不會(huì)隨著電壓的線性升降而線性變化。我們稱之為開(kāi)環(huán)狀態(tài)。 
為壓電陶瓷或納米定位臺(tái)產(chǎn)品配置高分辨率傳感器，控制器配置傳感檢測(cè)模塊，傳感模塊對(duì)壓電陶瓷或納米定位臺(tái)的位移進(jìn)行檢測(cè)，再將檢測(cè)到的位置信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)模塊,驅(qū)動(dòng)模塊改變電壓調(diào)整壓電產(chǎn)品的位移，從而使非線性得以修正，zui終實(shí)現(xiàn)定位，定位精度可以達(dá)到納米量級(jí)。我們把這樣帶有位置傳感反饋功能的回路稱之為閉環(huán)。

如何確定選擇開(kāi)環(huán)與閉環(huán)？

由于壓電陶瓷的遲滯、蠕變、非線性，大約10%左右滿行程位移量的位置偏差，首先要確定這個(gè)偏差是否在應(yīng)用要求可接受范圍內(nèi)，如果可以，那么選擇開(kāi)環(huán)即可，如果需要位置的準(zhǔn)確性大于滿行程位移的1%，則需要選擇閉環(huán)版本。 
開(kāi)環(huán)版本壓電產(chǎn)品非常適用于要求超快響應(yīng)速度、非常高的分辨率，但定位不那么重要的應(yīng)用中。它也可以用于采用外部反饋控制系統(tǒng)，如：干涉儀、PSD（定位敏感二極管）、CCD芯片/圖像處理系統(tǒng)、操作員手眼控制等。 
閉環(huán)版本壓電產(chǎn)品配置了高分辨率、響應(yīng)速度快的傳感器，配備在機(jī)構(gòu)中zui合適的位置，通過(guò)向控制器反饋高帶寬、納米級(jí)定位精度的反饋信號(hào)。

閉環(huán)傳感器類型 

目前芯明天的壓電傳感器包括三種：電容式CAP、電感式、電阻式SGS 。從定位精度角度來(lái)講，電容式傳感器遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種，而從性價(jià)比及工藝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，目前電阻式傳感器在壓電產(chǎn)品中應(yīng)用更為廣泛。

舉例

下圖描述的是開(kāi)環(huán)和閉環(huán)操作下模擬信號(hào)電壓線性施加到壓電納米定位臺(tái)，執(zhí)行電壓順序（0V→10V→0V）。 
開(kāi)環(huán)工作：芯明天控制器XE-650.OW與芯明天P11.X壓電納米定位臺(tái)

閉環(huán)工作： 芯明天控制器E72.S1L與芯明天P12壓電掃描臺(tái)

小常識(shí)

在幾千赫茲以上的高動(dòng)態(tài)操作，遲滯蠕變特性不能*呈現(xiàn)，因此開(kāi)環(huán)即可。 
與閉環(huán)電路控制相比，開(kāi)環(huán)版本控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間（帶寬）會(huì)更快。

對(duì)于閉環(huán)版本，由于受到位置傳感器與PID算法的雙重影響，分辨率相較于開(kāi)環(huán)要略低，對(duì)于只對(duì)分辨率有很高要求的應(yīng)用，選擇開(kāi)環(huán)即可。