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piezosystem jena ENT Instruction Manual

Voltage amplifier system
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Bedienungsanleitung
Spannungsverstärkersystem ENT/ENV
instruction manual
voltage amplifier system ENT/ENV
Bitte die Bedienungsanleitung vor dem Anschalten des Gerätes sorgfältig
lesen. Beachten Sie bitte insbesondere die Sicherheitshinweise!
Read carefully before switching on the power! Please see also instructions for
safety, using piezoelectric actuators and power supplies!
Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com
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Summary of Contents for piezosystem jena ENT

  • Page 1 Bedienungsanleitung Spannungsverstärkersystem ENT/ENV instruction manual voltage amplifier system ENT/ENV Bitte die Bedienungsanleitung vor dem Anschalten des Gerätes sorgfältig lesen. Beachten Sie bitte insbesondere die Sicherheitshinweise! Read carefully before switching on the power! Please see also instructions for safety, using piezoelectric actuators and power supplies!
  • Page 2 Bedienungsanleitung Seite 3 ... 28 (deutsch) Instruction manual pages 30 ... 52 (english) Deutsche Version: 25.04.2012 von AS English version: 2012-04-25 by AS Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 3: Table Of Contents

    Inhaltsverzeichnis Gegenstand ....................5 Zertifizierung von piezosystem jena GmbH ..........5 Konformitätserklärung ................. 6 Allgemeine Hinweise zu Piezoaktoren und Spannungsverstärkern .... 7 Sicherheitshinweise ..................8 5.1. Pflege und Wartung ..................9 5.2. Umgebungsbedingungen ................10 Kurzanleitung, Funktionskontrolle ............. 10 Beschreibung des Spannungsverstärkers ..........12 7.1.
  • Page 4 8.2.7. Nullpunkt-Verschiebung (ZERO) .............. 24 Steckverbinder (Rückseite) ............... 25 9.1. Anschlussbelegung Netzteile ..............25 9.1.1. Netzteil Modul ENT 40/20 ................. 25 9.1.2. Netzteil Modul ENT 150/20 ............... 25 9.1.3. Netzteil Modul ENT 400 ................25 9.2. Anschlussbelegung Spannungsverstärker ..........26 9.2.1.

  • Page 5: Gegenstand

    1. Gegenstand Diese Anleitung beschreibt das Spannungsverstärkersystem ENT / ENV von piezosystem jena GmbH. Weiterhin finden Sie Sicherheitshinweise beim Umgang mit Piezoelementen. Bei Problemen wenden Sie sich bitte an den Hersteller des Gerätes: piezosystem jena GmbH, Stockholmer Straße 12, 07747 Jena.

  • Page 6: Konformitätserklärung

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

  • Page 7: Allgemeine Hinweise Zu Piezoaktoren Und Spannungsverstärkern

    Bei üblicher Raumtemperatur ist dieser Effekt unbedeutend.  Piezoaktoren von piezosystem jena sind justiert und verklebt. Ein Öffnen der Stellelemente führt zur Dejustage. Eine Beschädigung des inneren Aufbaus ist dabei nicht auszuschließen. Dieses kann zur Funktionsunfähigkeit führen. ...

  • Page 8: Sicherheitshinweise

     Verwenden sie nur mitgelieferte Kabel und Verlängerungen. So können Geräteausfälle durch evtl. falsche Verbindungen verhindert werden.  Bei Problemen wenden Sie sich bitte an piezosystem jena oder an den jeweiligen Händler. für jeweiligen Länder verantwortlichen Repräsentanten finden Sie auf unserer Webseite http://www.piezojena.de unter der Rubrik Repräsentanten.

  • Page 9: Pflege Und Wartung

     Betreiben Sie die Geräte von piezosystem jena nur in sauberer und trockener Umgebung. dafür speziell vorgesehene Geräte (z.B. auch Piezoelemente) dürfen unter abweichenden Umgebungsbedingungen betrieben werden.  Verwenden Sie ausschließlich das mitgelieferte Zubehör (z.B. Verlängerungs- kabel).  piezosystem jena übernimmt keine Garantie bei Fehlfunktionen durch fremdes Zubehör.

  • Page 10: Umgebungsbedingungen

    Kopf- und Grundplatte des Aktors (wenn vorhanden) müssen parallel zueinander stehen  keine Kratzer auf Kopf- und Grundplatte  bitte informieren Sie piezosystem jena sofort bei Beschädigungen des Systems  bitte lassen Sie sich Transportschäden vom Lieferanten (Paketdienst o.ä.) bestätigen Bitte prüfen Sie vor dem Einschalten des Systems:...
  • Page 11  Kippschalter der EDA (wenn eingebaut) muss auf Stellung 1 (links) stehen. Schließen Sie das (die) Piezoelement(e) an. (Seriennummer des (der) Aktors(en) muss Label Spannungsverstärker übereinstimmen) Schließen Sie das Netzkabel an. Schalten Sie das Gerät ein.  Netzkontroll-LED muss leuchten ...

  • Page 12: Beschreibung Des Spannungsverstärkers

    Beschreibung des Spannungsverstärkers 7.1. Allgemeines Das Verstärkersystem ENT / ENV ist für Niedervoltpiezoelemente konzipiert und wird in 19" Technik gefertigt. Damit wird ein modularer Aufbau entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ermöglicht. Eine komplette Verstärkereinheit besteht jeweils aus einem Gehäuse mit Netzteileinschub ENT und den gewünschten Verstärkermodulen.

  • Page 13: Technische Daten

    unterschritten. Damit lassen sich Feinstverstellungen bis in den sub-nm Bereich durchführen! Bitte beachten Sie, dass Verstärkermodule, die mit einem Sensormodul ausgestattet sind, nach einem Spannungseinbruch automatisch in die Betriebsart „open loop“ wechseln. Eine vorher im „closed loop“-Modus eingestellte Position ist daher nicht mehr gültig. Werden Verstärkermodule mit einem Modul EDA „extern“...

  • Page 14: Netzteile

    7.2.2. Netzteile Netzanschluss 115V / 60Hz 230V / 50Hz ENT 40 Sicherung 2 AT 1 AT Nennstrom [A] Ausgangsleistung ENT40 [W] Einschubbreite 14 TE = 71mm ENT 150 Sicherung 2 AT 1 AT Nennstrom [A] Ausgangsleistung ENT150 [W] Einschubbreite 14 TE = 71mm...

  • Page 15: Spannungsverstärkermodule

    7.2.3. Spannungsverstärkermodule 7.2.3.1. Modul ENV 40 Ausgangsleistung [W] max. 6 Einschubbreite 14 TE = 71mm Ausgangsspannung [V] -10 ... 150 permanenter Ausgangsstrom [mA] Stabilität bei konstanten typ.<1mV Umgebungsbedingungen Rauschen Ausgangsspannung: 0,3mV @ 500 Hz Modulationseingang (MOD) [V] 0...10, BNC Eingangswiderstand [kΩ] DC OFFSET 10-fach Wendelpotentiometer Display (Anzeige in V in...

  • Page 16: Modul Env 800

    7.2.3.3. Modul ENV 800 Ausgangsleistung [W] max. 104 Einschubbreite 14 TE = 71mm Ausgangsspannung [V] -20 ... 130 permanenter Ausgangsstrom [mA] Rauschen Ausgangsspannung: 0,3mV @ 500 Hz Modulationseingang (MOD) [V] 0...10, BNC Eingangswiderstand [kΩ] DC OFFSET 10-fach Wendelpotentiometer Display (Anzeige in V in ungeregelter Ausführung, sonst 3.5 Digits Anzeige in physikalischer Einheit)
  • Page 17 Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 18: Modul Env ** Cap

    7.2.3.5. Modul ENV ** CAP Es gelten die allgemeinen technischen Daten vom Spannungsverstärkermodul ENV 40, ENV 300 oder ENV 800. Weiterhin gelten folgende zusätzliche und abweichende technische Daten. Diese ersetzen dann die entsprechende technische Spezifikation in der allgemeinen Beschreibung vom Spannungs- verstärkermodul ENV 40, ENV 300 oder ENV 800.

  • Page 19: Modul Env 40 C/Csg/Ccp

    7.2.3.7. Modul ENV 40 C/CSG/CCP Es gelten die allgemeinen technischen Daten vom Spannungsverstärkermodul ENV 40. Weiterhin gelten folgende zusätzliche und abweichende technische Daten. Diese ersetzen dann die entsprechende technische Spezifikation in der allgemeinen Beschreibung vom Spannungsverstärkermodul ENV 40. Breite 6TE = 30,5mm Aktoranschluss LEMO 0S.302 Messsystemanschluss...

  • Page 20: Modul Env 300 Nanox

    7.2.3.9. Modul ENV 300 nanoX ** Diese Verstärker sind speziell für den Antrieb der nanoX - Stellelemente entwickelt und eignen sich nicht zum Betreiben anderer Piezoaktoren. Es gelten die allgemeinen technischen Daten vom Spannungsverstärkermodul ENV 300 (bzw. SG/CAP). Weiterhin gelten folgende zusätzliche abweichende technische Daten.

  • Page 21: Messmodul Ecp1

    Inbetriebnahme Das Gerät wird über den Netzstecker an das Netz angeschlossen, bitte achten Sie auf die richtige Netzspannung. Der Netzschalter befindet sich am ENT-Modul (normalerweise linkes Modul), die Netzsicherung befindet sich im Modul. Die Piezoaktoren werden mit Spannungen bis +150V angesteuert. Bitte achten Sie auf den Berührungsschutz.

  • Page 22: Bedienung Allgemein

    Position wählen mit DC-Level und/oder Signal an Modulationseingang 8.2. Bedienung allgemein 8.2.1. Netzteil ENT *** An der Frontseite befindet sich der Netzschalter und eine LED, die die Betriebsbereitschaft signalisiert. 8.2.2. Anzeigen Nach dem Einschalten zeigt die linke ON-LED die Betriebsbereitschaft an.

  • Page 23: Potentiometer: Dc-Level

    unterhalb des Regelbereiches am negativsten Punkt (Pos.1, siehe Abbildung 1 auf Seite 11) des Gesamtstellbereiches (Pos.1 bis Pos.4). Wird anschließend in den geregelten Betriebsmodus durch Betätigen des “closed loop”-Tasters umgeschaltet, bewegt sich der Aktor auf die Nullposition des Regelbereiches (Pos.2). Auf der Anzeige wird 0.0 (±0.1) µm ausgegeben. Der Aktor kann dabei in Abhängigkeit von der gerade eingestellten Position einen Sprung ausführen, da der geregelte Stellbereich nur ungefähr 80% vom möglichen Gesamtstellbereich beträgt.

  • Page 24: Monitorausgang: Mon

    werden. Es erfolgt eine Addition der am Modulationseingang anliegenden Spannung mit der am Potentiometer „DC-Level“ eingestellten Offsetspannung. Diese Offsetspannung besitzt ebenfalls einen Bereich von 0 bis +10V. In Verbindung mit der extern eingespeisten Spannung darf die Summenspannung diesen Bereich nicht verlassen. Spannungen außerhalb des zulässigen Bereiches werden durch die OOR-Anzeige signalisiert.

  • Page 25: Steckverbinder (Rückseite)

    Steckverbinder (Rückseite) 9.1. Anschlussbelegung Netzteile 9.1.1. Netzteil Modul ENT 40/20 9.1.2. Netzteil Modul ENT 150/20 9.1.3. Netzteil Modul ENT 400 Eine Netzspannungsumschaltung (230V/115V) kann nach Rücksprache mit dem Hersteller vom Kunden durchgeführt werden. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 26: Anschlussbelegung Spannungsverstärker

    9.2. Anschlussbelegung Spannungsverstärker 9.2.1. Spannungsverstärker Modul ENV 40 (CL) 9.2.2. Spannungsverstärker Modul ENV 40 C / CSG / CCP 9.2.3. Spannungsverstärker Modul ENV 300 / ENV 800 9.2.4. Messsystem ECP1 Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 27: Möglichkeiten Der Fehlerbeseitigung

    Steckern können zu Unterbrechungen führen. Bei ungeregelten Verstärkern kann auch ohne angeschlossenen Aktor die Ausgangsspannung am Display abgelesen werden. Fehler mögliche Abhilfe keine Reaktion beim Netzkabel und Sicherungen im ENT-Modul Einschalten überprüfen fehlerhafte, unlogische Sensorkabel und Anschluss überprüfen Anzeigewerte...

  • Page 28: Ihre Notizen

    Ihre Notizen Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...
  • Page 30 ....................32 certification of piezosystem jena ............... 32 Declaration of conformity ................33 instructions for using piezo-electrical elements and power supplies ..34 safety instructions ..................35 maintenance and inspection ..............36 environmental conditions ................36 instructions for checking the function of the system / quick start ....
  • Page 31 8.2. common operation ..................47 8.2.1. power supply ENT *** ................47 8.2.2. ENV display, LEDs ................... 47 potentiometer “DC-Level” ................. 48 8.2.3. 8.2.4. modulation input: MOD ................48 8.2.5. monitor output socket: MON ..............48 8.2.6. actuator socket: OUT ................48 8.2.7.

  • Page 32: Introduction

    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 GmbH, Stockholmer Strasse 12, 07747 Jena.

  • Page 33: Declaration Of Conformity

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

  • Page 34: Instructions For Using Piezo-Electrical Elements And Power Supplies

    4. instructions for using piezo-electrical elements and power supplies  Piezoelectric actuators from piezosystem jena are controlled by voltages up to 150V. These values can be quite hazardous. Therefore read the installation instructions carefully and only authorized personal should handle the power supply.

  • Page 35: Safety Instructions

     Please contact piezosystem jena or your local representative, if there are any problems with your actuator or power supply. Caution! Shock forces may damage the built-in ceramic element. Please avoid such forces, and handle the units with care, otherwise the guarantee will be lost.

  • Page 36: Maintenance And Inspection

     Do not insert objects of any kind into the cabinet slots, as they may touch dangerous voltage points, which can be harmful or fatal or may cause electric shock, fire or equipment failure.  Do not place any heavy objects on any cables (e.g. power cords, sensor cables, actuator cables, optical cables).

  • Page 37: Instructions For Checking The Function Of The System / Quick Start

    The recommended environmental conditions:  indoor only  altitude up to 2000 m  temperature: 20...22 °C  relative humidity: 5 ... 80% (non-condensing) 6. instructions for checking the function of the system / quick start When you open the package, please check to make sure all the necessary parts are complete (see packing list) and nothing is damaged.
  • Page 38  Turn the potentiometer into the maximum clockwise position (Pos. 4). The display shows the maximum position. The total motion in open loop regime is Pos.4 – Pos. 1. sketch 1: motion open loop closed loop  Switch on the closed loop for this channel (closed loop = on). ...

  • Page 39: Description Of The Voltage Amplifier

    The system consists of various modules, which can combined. This allows you to customise your set of electronics. A complete system consists of at least one main supply ENT and one amplifier module ENV, wired in the casing. It is possible to operate the amplifier module remotely by using the MOD (modulation input) socket.

  • Page 40: Technical Data

    2: technical data main supply The ENT module was specifically developed to operate the ENV modules of piezosystem jena. It is not recommended to be used it in combination with any other electrical devices. Replace damaged fuses only with same values.

  • Page 41: Voltage Amplifier Module

    7.2.3. voltage amplifier module 7.2.3.1. module ENV 40 power [W] max. 6 width of the module itself 14 TE = 71mm output voltage [V] -10 ... 150 permanent output current [mA] stability at constant environmental typ. <1mV conditions noise output voltage 0.3mV @ 500 Hz modulation input (MOD) [V]...

  • Page 42: Module Env 800

    7.2.3.3. module ENV 800 power [W] max. 104 width of the module itself 14 TE = 71mm output voltage [V] -20 ... 130 permanent output current [mA] noise output voltage 0.3mV @ 500 Hz modulation input (MOD) [V] 0...10, BNC input resistance [k] DC OFFSET 10-turn potentiometer...

  • Page 43: Module Env ** Cap

    7.2.3.5. module ENV ** CAP You can read the common technical data in chapter ENV40, ENV300 and ENV800. Additional technical data’s you find in the following table. width of the module itself 20TE = 101mm connector for measuring system LEMO 0S.650 display (LEDs) green LED for CL ON green LED for ON...

  • Page 44: Module Env 40 C/Csg/Ccp

    module ENV 40 C/CSG/CCP 7.2.3.7. You can read the common technical data in chapter ENV40. Additional technical data’s you find in the following table. width of the module itself 6TE = 30,5mm connector for piezo element LEMO 0S.302 connector for measuring system LEMO 0S.304 (CSG) LEMO 0S.650 (CCP) display (LEDs)

  • Page 45: Module Env 300 Nanox

    7.2.3.9. module ENV 300 nanoX ** These amplifiers were developed for use with nanoX-positioners only. They are not suited to drive other piezo actuators. The amplifiers of the series „nanoX“ differ from the standard ENV300 (or rather SG/CAP) amplifiers in the following points. power [W] max.

  • Page 46: Measurement Module Ecp1

    7.2.4. measurement module ECP1 width of the module itself 6TE = 30,5mm connector for measurement LEMO 0S.650 range 200µm or 500µm sensitivity 100mV/µm or rather 40mV/µm 10V output 15VDC / 50mA power supply 0.005% FS resolution temperature range sensor: -50 ... +150 °C cable: -50 ...

  • Page 47: Common Operation

    8.2. common operation 8.2.1. power supply ENT *** On the front panel is the main switch for the ENT/ENV system along with an LED signal, which indicates that the power supply is working. 8.2.2. ENV display, LEDs After turning on, the left “ON” LED announces the amplifier is ready.

  • Page 48: Potentiometer "Dc-Level

    display / LED closed loop system open loop system 3.5 LC display displays the motion in µm shows the output voltage in V green LED for “CLON” display closed loop ON/OFF n.c. green LED for “ON” There is a time delay of about 2 sec. after switching on the power supply to avoid voltage peaks.

  • Page 49: Wiring Of The Backside Connector

    9.1. wiring connector main supply 9.1.1. module ENT 40/20 9.1.2. module ENT 150/20 9.1.3. module ENT 400 A change of the mains voltage (230V/115V) can be executed by customer after consulting the manufacturer. Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 50: Wiring Connector Voltage Amplifier Module

    9.2. wiring connector voltage amplifier module 9.2.1. module ENV 40 (CL) 9.2.2. module ENV 40 C / CSG / CCP 9.2.3. module ENV 300 / ENV 800 9.2.4. measuring system ECP1 Geschäftsführer: Dr. Bernt Götz • Telefon 03641/66880 • Fax 03641/668866 • www.piezosystem.com...

  • Page 51: Possibilities Of The Error Correction

    ENT module, switching on the device make sure the system is unplugged before opening erroneous, illogical check the sensor cable and connection display values ON-LED don’t works...

  • Page 52: Your Notes

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

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