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Bedienungsanleitung

1. Abmessungen BxHxT mm 130mm x 86mm x 230mm Masse g 1800 Kanalanzahl 1 Ausgangsleistung W max 39 Ausgangsstrom mA 300 konstant 2 150 bei nanoX Ausgangsspannung V 20 130 Ausgangsspannung 2 V 130 20 nur bei nanoX Ausgangsbuchse OUT LEMO 08 302 30V300 30V300CLE ODU 3polig 30V300nanoX 30V300nanoX CLE Modulationseingang MOD 0 10V BNC Eingangswiderstand 10kQ Monitorspannung MON 2 13V BNC 0 10V bei CLE Ausgangswiderstand lt 100kO OL lt 1kO CLE Rauschen Ausgangsspannung lt 0 3mV Rus 500Hz Bandbreite Hz 4000 Polaritat positiv Messsystem Buchse nur CLE ODU 4polig Besonderheiten temperaturgeregelte L ftersteuerung Aktorkurzschlu erkennung Tabelle 1 technische Daten 30V300 iy prezosystem ena incredibly precise 8 3 Inbetriebnahme Das Ger t wird r ckseitig an die Spannungsversorgung angeschlossen Beachten Sie die richtige Spannung und die richtige Polung Achten Sie in diesem Zusammenhang auch auf die richtige Zuordnung von Modulationssignal und Monitorsignal an den frontseitigen BNC Buchsen wenn Sie diese benutzen Die Piezoaktoren werden mit Spannungen bis 130V angesteuert Bitte achten Sie auf den Ber hrungsschutz Nach dem Einschalten erfolgt f r 10s eine Formatierungssequenz Softstart des Piezoaktors Dabei wird einmal der gesamte ungerege
2. Beachten Sie den Innenwiderstand des Monitorausgangs Verwenden Sie nur entsprechend hochohmige Messger te um keine Verf lschung des Messsignals zu erhalten Angeschlossene Messger te sollten mindestens 10MQ Innenwiderstand besitzen Der Ausgang ist kurzschlussfest vertr gt aber keine injizierten Spannungen 8 6 2 30V300CLE 30V300nanoX CLE ber diesen Anschluss wird die Spannung des Messsystems 0 bis 10V angezeigt Dieses ist besonders bei dynamischer Ansteuerung empfehlenswert Beachten Sie den Innenwiderstand des Monitorausgangs Verwenden Sie nur entsprechend hochohmige Messger te um keine Verf lschung des Messsignals zu erhalten Angeschlossene Messger te sollten mindestens 10MQ Innenwiderstand besitzen Der Ausgang ist kurzschlussfest vertr gt aber keine injizierten Spannungen 8 7 Aktor Anschluss OUT ber diese Buchse wird der Aktor angeschlossen 8 8 Taster closed loop nur CLE Die Variante 30V300CLE und 30V300nanoX CLE verf gen ber eine elektronische Regelung um Hysterese und Drift des Piezoaktors auszugleichen Bitte beachten Sie bei dynamischer Ansteuerung die Regelzeiten um eine korrekte Positionierung zu erm glichen 8 9 ERROR LED Die ERROR LED signalisiert den Ausfall bzw eine nicht im Arbeitsbereich liegende Betriebsspannung des Verst rkers M gliche Ursachen sind Ubermodulation oder eine unzureichende externe Stromversorgung Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 668
3. MON 8 6 1 30V300 30V300nanox The output voltage in ratio 10 1 2 to 13 V is available at this socket and can be monitored by using an analogue oscilloscope This is worth doing especially during dynamic operation Pay attention to the inner resistance of the monitor output only high ohmic measurement devices should be used The output is short protected please avoid injected voltages 8 6 2 30V300CLE 30V300nanoX CLE The measuring voltage 0 10 V is available at this socket and can be monitored by using an analogue oscilloscope This is worth doing especially during dynamic operation Pay attention to the inner resistance of the monitor output only high ohmic measurement devices should be used The output is short protected please avoid injected voltages 8 7 actuator socket OUT Please connect the actuator by using this socket Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 25 IT plezosystemyena incredibly precise 8 8 closed loop button CLE only The 30V300CLE 30V300nanoX CLE amplifiers include an electronic closed loop system This compensates for the drift and hysteresis of the piezo actuator Please allow for settling time when using in dynamic operation 8 9 ERROR LED The ERROR LED signals failure of an operating voltage or it signals that an operating voltage is not in the acceptable range Possible causes can be over modulation or an
4. inadequate external current supply 9 possibilities of the error correction Please protect the power cords from harm or shorts which could cause malfunction of the equipment Large strains on the cords can cause interruptions When using the open loop configuration the output voltage can be read from the display without plugging in the actuator error possible correction ERROR LED is Please check the power supply illuminated erroneous illogical Please check the sensor cable and connection display values ON LED doesn t work Please check the power supply and the power cord OOR LED is Please check the position of the adjustable illuminated potentiometer and the amplitude of the modulation signal High modulating voltage overdrives the amplifier Decrease the modulation signal or reduce the control voltage until OOR LED is off table2 possible error correction The equipment is calibrated before delivery for the appropriate actuator with integrated measuring system An exchange of the actuator amplifier combination leads to inaccuracies in setting movement and loss of positioning accuracy If the equipment is damaged during the use of another actuator no assurance can be undertaken Equipment customization makes adaptations according to customer preferences that are possible in terms of the technical threshold values e g the main voltage or the output voltage Please contact our technical ser
5. nleeeea ee ea 22 8 2 technical data 2 2 ern nnd here 23 8 3 initiationes r reelle esse 24 8 4 SENICE en re le rent indie dss 24 8 5 modulation input MOD u 24444444444nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnannn nn 25 8 6 monitor output socket MON uuuu222444snnsnnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 25 8 6 1 30V300 30V300nanoX nuunsesnnnnnssnnnnnensnnnnnnennnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnn 25 8 6 2 30V300CLE 30V300nanoX CLE nuenssnnnnnenssnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 25 8 7 actuator socket OUT 2 nuuenssnnnnnennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnn nn 25 8 8 closed loop button CLE only 2uuusssnnnnnennsennnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 26 8 9 ERROR LED rean 258054 a EEEE a a Sra EE E E 26 9 possibilities of the error correction nneesserssssennnnnnnnnnnnnnnne nennen 26 10 yur NOTES 0 0 amerika 27 Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 1 IT Plezosystemjena incredibly precise introduction This manual describes the 30V300 voltage amplifier series 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 GmbH Stockholmer Strasse 12 07747 J
6. or connectors will change the calibration and other specified data This can change the specified properties of the units and cause them to malfunction e Piezo elements are sensitive systems capable of the highest positioning accuracy They will only demonstrate their excellent properties if they are handled correctly Please mount them properly only at the special mounting points e 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 e Do not place heavy objects on any cables e g power cords sensor cables actuator cables optical cables Damage may cause malfunction shock or fire e Do not place the units on a sloping or unstable cart stand or table as they may fall or not work accurately Immediately unplug your unit from the wall outlet and refer servicing to qualified service personnel under the following conditions e when the power supply cord or plug is damaged e if liquid has been spilled or objects have fallen into the unit e ifthe unit has been exposed to rain or water e ifthe unit has been dropped or the housing is damaged Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise 6 1 maintenance and inspection caution A e Before cleaning the exterior box of the voltage amplifier turn of
7. such as stacks or various tables work electrically as a capacitor These elements are able to store electrical energy over a long period of time up to some days and the stored energy may be dangerous If the actuator remains connected to the drive electronics it is discharged within a second after shutdown and quickly reaches harmless voltage values Piezoelectric actuators can only generate voltages by warming or cooling The discharge potential should not be ignored due to the inner capacitance This effect is insignificant at room temperature Piezo actuators from piezosystem jena are adjusted and glued Any opening of the unit will cause misalignment or possible malfunction and will make the guarantee invalid 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 become invalid Please note that after a long period of storage the piezo stack in your piezo actuator might experience a certain extent of depolarization Your amplifier is equipped with a soft start function which after switching on slowly goes through the whole motion range once This corrects any depolarization effects which might have occurred If your application does not allow such a procedure please let us know This function can only be d
8. using the potentiometer on the front panel or by an analog signal between 0 and 10 V A unique feature of the 30V300 is that it can be used in combination with strain gauge or capacitive feedback sensors without additional modification The 30V300 amplifier contains a temperature surveillance circuit Whenever the internal temperature rises above a preset limit the active cooling is activated If due to an abnormality or malfunction the temperature increases even more the Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise amplifier output is disabled until the temperature decreases again After cooling down the amplifier will work normally All operating elements are comfortably operated from the front side Extension cables for great distances are available at piezosystem jena 8 2 technical data supply voltage V 10V 30 DC max Current 5A 10V DC 2A 24V DC power supply socket socket with output connector 2 1mm dimensions w x h x d mm 130mm x 86mm x 230mm mass g 1800 channels 1 output power W 39 output current mA 300 constant 2 150 nanoX only output voltage V 20 130 output voltage 2 V 130 20 nanoX only output connector OUT LEMO 08 302 30V300 30V300CLE ODU 3pin 30V300nanoX 30V300nanox CLE modulation input MO
9. 80 Fax 03641 668866 www piezosystem com 13 iy prezosystem ena incredibly precise 9 M glichkeiten der Fehlerbeseitigung Bei Nichtfunktion des Ger tes trotz scheinbar intakter Anzeigen kontrollieren Sie bitte die Kabel auf Besch digung oder Kurzschl sse Starke Zugbelastungen an den Steckern k nnen zu Unterbrechungen f hren Fehler m gliche Abhilfe ERROR LED leuchtet das mitgelieferte Netzteil liefert keine Spannung bitte das Netzteil berpr fen fehlerhafte unlogische Sensorkabel und Aktoranschluss berpr fen Anzeigewerte ON LED leuchtet nicht Spannungsversorgung kontrollieren wenn LED kurz aufblitzt und wieder erlischt dann liegt eventuell Kurzschluss im Aktor oder im Verst rker vor OOR LED leuchtet berpr fen Sie die Stellung des Potentiometers und die Gr e des Modulationssignals Eine zu gro e Modulationsspannung ber oder untersteuert den Verst rker Entfernen Sie zur Kontrolle die Modulation oder verringern Sie die Steuerspannung bis die LED erlischt Tabelle2 Fehlerbeseitigung Das Ger t wird vor der Auslieferung auf den dazugeh renden Aktor mit integriertem Messsystem individuell kalibriert Ein Tausch der Aktor Verst rker Kombination f hrt zu Ungenauigkeiten in der Stellbewegung und ist deshalb nicht empfehlenswert Wird bei Einsatz eines anderen Aktors dieser oder das Ger t besch digt kann keine Garantie bernommen werden Das Ger tekonzept er
10. Bedienungsanleitung Spannungsverstarkersystem 30V300 instruction manual voltage amplifier system 30V300 Piezoj a jena MON MOL amp ON She ta Ke gt IFFSE Cy Gy OOR Our es a FF P ezosystem en amp 30V300nanox x R FF Bitte die Bedienungsanleitung vor dem Anschalten des Ger tes sorgf ltig lesen Beachten Sie bitte insbesondere die Sicherheitshinweise Read carefully before switching on the power Please also see the instructions for safety while using piezoelectric actuators and power supplies Ce Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise Bedienungsanleitung Seite 2 15 deutsch Instruction manual pages 16 27 english Deutsche Version 27 03 2015 von AS english version 2015 03 27 by AS Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise Inhaltsverzeichnis 1 Gegenstand oerna eene in eria Cana aE E AEGEE Ea S 3 2 Zertifizierung VON piezosystem jena uunsseeeneeeerseennnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 3 3 KonformitatserklarUng eeeessseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeennaaeeeeeeeeeeeeeeeeesnnnaaeeeeeeees 3 4 Lieferumfang sau wine nas sunset near nn ct iepebeety tebe tebaacgensdeweest gees 4 5 Allgemeine Hinweise zu Piezoaktoren und Spannungsverstarkern 4 6 Sicherheitshinweise uussssnnn
11. D 0 10V BNC monitor voltage MON 2 13V BNC 0 10V using CLE inner resistance lt 100kQ OL lt 1kOQ CLE output noise lt 0 3 MVams 500Hz connector CLE only bandwidth Hz 4000 polarity positiv measuring system ODU 4pin features temperature controlled fan short circuit proof table 1 technical data Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 23 iy prezosystem ena incredibly precise 8 3 initiation Please connect the device with the wall outlet by using the external power supply Please make sure that it is suitable to the type of amplifier being used The LED ON lights up after the power is switched on If using the modulation signal and monitor signal pay attention to the correct assignment of them on the front panel BNC sockets The actuators are driven by voltages of up to 130 V Please pay attention to shock hazard protection After power up the soft start function is started for 10 seconds to initiate the actuator During this routine the actuator is moved once through the whole voltage or motion range and back While in soft start the modulation input and the offset potentiometer are disabled After the soft start the amplifier will be working normally and the PID controller will be working in the state which was active before power off A special protection circuit is able to detect sho
12. OEM Applikation konzipiert Die Ger te zeichnen sich durch Robustheit und Zuverl ssigkeit aus sind variabel montierbar und k nnen mit einer Versorgungsspannung von bis zu 30V DC universell eingesetzt werden Lieferbar ist die Serie 30 300 sowohl mit Anschraublaschen als auch in 19 Einschub Geh useausf hrung Die Verst rker k nnen f r Aktoren mit und ohne integriertem Messsystem verwendet werden Piezoaktoren die mit DMS oder kapazitivem Messsystem ausger stet sind werden durch den integrierten PID Regler drift und hysteresefrei positioniert Zudem bietet die Serie 30 300 die M glichkeit ein Piezoelement manuell mittels Potentiometer oder ber analoge Steuerspannungen 0 10V zu steuern Die Verst rker der Serie 30V300 besitzt eine interne Temperatur berwachung die bei Bedarf die aktive K hlung einschaltet Alle Bedienelemente sind von der Frontseite aus bedienbar Verl ngerungskabel f r einen Aktoreinsatz auch in gr erer Entfernung vom Verst rker sind bei piezosystem jena erh ltlich Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise 8 2 Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com Technische Daten Spannungsversorgung V 10 30 DC Max Stromaufnahme 5A bei 10V DC 2A bei 24V DC Betriebsspannungsbuchse Kleinspannungsbuchse mit 2 1mm Stift
13. eactivated at piezosystem jena 6 safety instructions A A 19 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 Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise RISK OF ELECTRIC SHOCK AN e Do not open the units There are no user serviceable parts inside and opening or removing covers may expose you to dangerous shock hazards or other risks Refer all servicing to qualified service personnel e Do not spill any liquids into the cabinet or use the units near water CAUTION A e Allow adequate ventilation around the units so that heat can properly dissipate Do not block ventilated openings or place the units near a radiator oven or other heat sources Do not put anything on top of the units except those that are designed for that purpose e g actuators e Only work with the units in a clean and dry environment Only specially prepared units e g actuators can work under other conditions e Please only use original parts from piezosystem jena piezosystem jena does not give any warranty for damages or malfunction caused by additional parts not supplied by piezosystem jena Additional cables
14. em com 21 IT plezosystemyena incredibly precise quick start e The power switch is OFF e Check that the available main voltage is the same as the label on the amplifiers rear panel e Connect the power supply e Connect the piezo element by using the OUT connector e Connect the measurement system on the SENSOR connector if available e Switch on the system by using the POWER switch on the front panel e The green ON LED is permanently lit A short self test of all parts will follow e Whenever the system is switched on it slowly goes through the voltage range from 20 V to 130 V This is to protect the actuator against depolarization effects e Switch on the closed loop by pressing the closed loop button The CL LED will light up e Now you can set the position with the OFFSET potentiometer e f the OOR LED lights up there is an error e Please switch off the device e The function check is complete 8 description of the voltage amplifier 30V300 8 1 common introduction This amplifier is designed for use as a single unit in industrial settings It is compact robust and mountable in different ways as well as highly reliable The 30V300 series was designed for universal use with a wide main supply voltage from 10 V to 30 V DC The casing is available as a screw slot version or for mounting in a 19 rack mount casing Piezo actuators can be controlled in two different ways by
15. em com iy prezosystem ena incredibly precise 6 1 Pflege und Wartung ACHTUNG A e Schalten Sie das Ger t immer aus und ziehen Sie den Netzstecker bevor Sie das u ere Geh use reinigen e Verwenden Sie zum Reinigen ein gut ausgewrungenes Tuch Verwenden Sie niemals Alkohol Benzin Verd nner oder andere leicht entflammbare Substanzen Ansonsten besteht Feuergefahr oder die Gefahr eines elektrischen Schlages 6 2 Umgebungsbedingungen Das Ger t ist unter folgenden Umgebungsbedingungen einsetzbar e Verwendung nur in Innenr umen e bei einer H he bis zu 2000 m e Temperaturbereich 5 35 C e relative Luftfeuchte 5 95 nicht kondensierend Die empfohlenen Einsatzbedingungen sind e Verwendung nur in Innenr umen e bei einer H he bis zu 2000 m e Temperaturbereich 20 22 C e relative Luftfeuchte 5 80 nicht kondensierend Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise 7 Kurzanleitung Funktionskontrolle Bitte berpr fen Sie die Lieferung auf Vollst ndigkeit siehe Packliste und auf Unversehrtheit aller angegebenen Lieferpositionen Sichtpr fung Aktor und Spannungsverst rker e Kopf und Deckplatte des Aktors wenn vorhanden m ssen parallel zueinander stehen e keine Kratzer auf Grund und Deckplatte e bitte informieren Sie piezosystem jena sofort bei Besch digung des Systems e bit
16. ena Phone 49 36 41 66 88 0 certification of piezosystem jena uona D pos Lo The company piezosystem jena GmbH has worked according to a DIN EN ISO 9001 certified quality management system since 1999 Its effectiveness is verified and proven by periodic audits by the TUV This instruction manual includes important information for using piezo actuators Please take the time to read this information Piezo positioning systems are mechanical systems that are capable of the highest precision Correct handling guarantees the maintenance of this precision over a long period of time Declaration of conformity The CE Declaration of Conformity is available on our website www piezosystem com Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 17 IT plezosystemyena incredibly precise 4 purchased part package Please check the completeness of the delivery after receiving the shipment e 30V300 piezo amplifier e wide range power supply 24 V DC e instruction manual e CD ROM with driver software and instruction manual 5 instructions for using piezoelectric elements and power supplies e Piezoelectric actuators from piezosystem jena are controlled by voltages of up to 150 V These values can be quite hazardous Therefore read the installation instructions carefully and ensure that only authorized personnel handle the power supply e After transportation piezoelectr
17. enst nde auf die Ger te oder die Kabel e Betreiben Sie die Ger te von piezosystem jena nur in sauberer und trockener Umgebung Nur daf r speziell vorgesehene Ger te z B auch Piezoelemente d rfen unter abweichenden Umgebungsbedingungen betrieben werden e Verwenden Sie ausschlie lich das mitgelieferte Zubeh r z B Verlangerungskabel e piezosystem jena bernimmt keine Garantie bei Fehlfunktionen durch fremdes Zubeh r Besonders geregelte Systeme sind nur in dem von piezosystem jena ausgelieferten Zustand voll funktionst chtig Das Verwenden zus tzlicher Kabel oder abweichender Stecker ver ndert die Kalibrierung und andere spezifizierte Daten Dieses kann bis zur Fehlfunktion der Ger te f hren e Piezoelemente sind empfindliche Pr zisionsger te von gro em Wert Bitte behandeln Sie die Ger te dementsprechend Achten Sie auf eine mechanisch saubere Befestigung der Piezoelemente ausschlie lich an den daf r vorgesehenen Befestigungsstellen Unter den nachfolgend aufgef hrten Umst nden m ssen die Ger te sofort vom Netz getrennt und ein Servicetechniker konsultiert werden e besch digte Kabel z B Netzkabel e Fl ssigkeiten sind in das Ger t gelangt e Ger te waren Regen ausgesetzt oder sind mit Wasser in Ber hrung gekommen Ger t funktioniert bei Bedienung entsprechend der Bedienungsanleitung nicht ordnungsgem Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosyst
18. es Wird der Einstellregler anschlie end bis zur rechten Endlage gedreht so wird der maximale Weg zur ckgelegt Dieser Weg ist von der Spezifikation des Aktors abh ngig und kann je nach Aktor variieren Die rote OOR LED zeigt Ubersteuerung und Untersteuerung an In diesem Fall bitte Ubersteuerung Untersteuerung vermeiden durch Reduzierung oder Abstellen des Modulationssignals Sollte die Anzeige nicht erl schen Ger t sofort ausschalten 8 5 Modulationseingang MOD An diesem Eingang kann ein analoges Modulationssignal im Bereich von O bis 10V eingespeist werden So kann der Hub ferngesteuert eingestellt 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 O bis 10V In Verbindung mit der extern eingespeisten Spannung darf die Summenspannung diesen Bereich nicht verlassen Spannungen au erhalb des zul ssigen Bereiches werden durch die OOR Anzeige signalisiert Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise 8 6 Monitorausgang MON 8 6 1 30V300 30V300nanox Uber diesen Anschluss wird die Ausgangsspannung im Verh ltnis 10 1 2 bis 13V angezeigt Das Ausgangssignal kann z B ber ein Oszilloskop dargestellt werden Dieses ist besonders bei dynamischer Ansteuerung empfehlenswert
19. ezoelementen Bei Problemen wenden Sie sich bitte an den Hersteller des Ger tes piezosystem jena GmbH Stockholmer Stra e 12 07747 Jena Tel 0 36 41 66 88 0 2 Zertifizierung von piezosystem jena Die Firma piezosystem jena GmbH arbeitet seit 1999 nach einem nach DIN EN ISO 9001 zertifizierten Bh CERT ie Qualit tsmanagementsystem dessen Wirksamkeit durch Y ee A regelm ige Audits durch den TUV gepr ft und Ne 7 nachgewiesen wird NOTE Diese Bedienungsanleitung enthalt wichtige Informationen fir den Betrieb und Umgang mit Piezoaktoren Bitte nehmen Sie sich die Zeit diese Informationen zu lesen Piezopositioniersysteme sind mechanische System von h chster Pr zision Durch den richtigen Umgang stellen Sie sicher dass das System die geforderte Pr zision auch ber lange Zeit einh lt 3 Konformit tserkl rung Die CE Konformit tserkl rung f r dieses Ger t ist im Internet unter www piezosystem com einsehbar Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise 4 Lieferumfang Bitte pr fen Sie nach Erhalt die Vollst ndigkeit der Lieferung bestehend aus Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com Spannungsverst rker Serie 30V 300 Weitbereichsnetzteil 24VDC Bedienungsanleitung CD ROM mit Treiber Software und Bedienungsanleitung Allgemeine Hinwe
20. f the power switch and unplug the power plug Failure to do so may result in a fire or electrical shock e 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 If flammable substances come into contact with an electrical component inside the voltage amplifier it may result in a fire or electrical shock 6 2 environmental conditions The amplifier can be used indoors only at an altitude up to 2000 m at a temperature of 5 35 C at a relative humidity of 5 95 non condensing The recommended environmental conditions indoors only at an altitude up to 2000 m at a temperature of 20 22 C at a relative humidity of 5 80 non condensing 7 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 Check the electronics and the actuator for any visible damage e The top and bottom plates of the actuator if it does not have another shape should be parallel each to each other and not contain any scratches e f there is any damage to the system please contact our local representative immediately e f the packaging material is damaged please confirm this with the shipping company Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosyst
21. g der Piezoaktoren von der Spannungsversorgung hohe Spannungen anliegen Bleibt der Aktor mit der Elektronik verbunden so wird er innerhalb einer Sekunde nach dem Abschalten auf ungef hrliche Spannungswerte entladen iy prezosystem ena incredibly precise Piezoaktoren k nnen allein durch Erw rmung oder Abk hlung durch die dadurch erfolgende L ngen nderung eine Spannung an den Anschl ssen erzeugen Bedingt durch die Eigenkapazit t ist das Entladungspotential nicht zu vernachl ssigen Bei blicher Raumtemperatur ist dieser Effekt unbedeutend Piezoaktoren von piezosystem jena sind justiert und verklebt Ein ffnen der Stellelemente f hrt zur Dejustage Eine Besch digung des inneren Aufbaus ist dabei nicht auszuschlie en Dieses kann zur Funktionsunf higkeit f hren Ger te von piezosystem jena d rfen deshalb nicht ge ffnet werden Ein ffnen f hrt zum Garantieverlust Verwenden sie nur mitgelieferte Kabel und Verl ngerungen So k nnen Ger teausf lle durch evil falsche Verbindungen verhindert werden Bei Problemen wenden Sie sich bitte an piezosystem jena oder an den jeweiligen H ndler Die f r die jeweiligen L nder verantwortlichen Repr sentanten finden Sie auf unserer Webseite http www piezojena de unter der Rubrik Repr sentanten Achtung Trotz mechanischer Vorspannung k nnen Sto kr fte z B Fallenlassen oder Ansto en zu einer Besch digung des eingebauten Keramikelementes f hren Bei Besch dig
22. ic actuators should be allowed to adapt to room temperature for approximately 2 hours before being switched on e Piezoelectric actuators are made from ceramic materials with and without metallic casings The piezo ceramic is a relatively brittle material This should be noted when handling piezoelectric actuators All piezo elements are sensitive to bending or shock forces e Due to the piezoelectric effect piezoelectric actuators can generate electrical charges by changing the mechanical load or the temperature or by such actions as those described above e Piezoelectric actuators are able to work under high compressive forces but only actuators with pre load can be used under tensile loads these tensile forces must be less than the pre load given in the data sheet e Please note that the acceleration of the ceramic material e g caused by fall down discharging or high dynamic application can cause damage to the actuator e Heating of the ceramic material will occur during dynamic operation and is caused by structure conditional loss processes This may cause failure if the temperature exceeds the specified values cited below e When temperature increases up to the Curie temperature usual values approx 140 C 250 C the piezoelectric effect disappears Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iT prezosystem ena incredibly precise Piezoelectric actuators
23. ise zu Piezoaktoren und Spannungsverst rkern Piezoaktoren von piezosystem jena werden mit Spannungen bis 150V angesteuert Beachten Sie bitte die Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit diesen Spannungen Nach dem Transport von Piezoaktoren sollten sich diese vor dem Einschalten ca 2h der Raumtemperatur anpassen k nnen Piezoaktoren sind sto und schlagempfindlich Bruchgefahr Vermeiden Sie auch bei eingebauten Piezoaktoren derartige Einwirkungen Durch den piezoelektrischen Effekt k nnen bei Sto oder Schlageinwirkungen Spannungen erzeugt werden die zu berschl gen f hren k nnen Piezoaktoren sind mit hohen Druckkr ften belastbar Ohne Vorspannung d rfen sie nicht auf Zug belastet werden Beachten Sie dass bei Sto einwirkungen z B Herunterfalen und bei hochdynamischen Anwendungen Beschleunigungen des Keramikmaterials und somit auch Zugkr fte auftreten Piezoaktoren mit mechanischer Vorspannung k nnen im Rahmen der Vorspannung auf Zug belastet werden Durch strukturbedingte Verlustprozesse innerhalb der Keramik kommt es zu einer Erw rmung beim dynamischen Betrieb Bei ungen genden K hlungsma nahmen kann es zu Ausf llen kommen Eine Erw rmung ber der Curietemperatur bliche Werte ca 140 C 250 l sst den piezoelektrischen Effekt verschwinden Piezoaktoren k nnen elektrisch als Kondensatoren angesehen werden Die Entladungszeiten liegen im Bereich von Stunden bis Tagen Deshalb k nnen auch nach Trennun
24. laubt Anpassungen an Kundenw nsche bez glich der technischen Eckwerte wie z B Versorgungsspannung oder Ausgangsspannung Um M glichkeiten f r Ihr spezielles Problem zu finden kontaktieren Sie bitte unseren technischen Service Anpassungen sind in jedem Fall kostenpflichtig Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise 10 Ihre Notizen Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 15 IT plezosystemyena incredibly precise table of contents 1 introduction ee nennen 17 2 Certification of piezosystem jena uunsssseeneeeennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn 17 3 Declaration of conformity nnnsseseneneeersennnnnnnnnnnnnnnnn nennen nennen nnnnnnnnne 17 4 purchased part package 2nsssnnnnennnenn nenne nnnnnnnnnnnnnnennnen nennen 18 5 instructions for using piezoelectric elements and power supplies 18 6 Satety IMSUWUCHONS masinis an eaa EEEN Aaaa 19 6 1 maintenance and inspection nussssseneeeesenennnnnnnnnnnnnnnnenn rennen nennen 21 6 2 environmental conditions uneersrssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 21 7 instructions for checking the function of the system quick start 21 8 description of the voltage amplifier 30V300 2222444244HHHnnen nn nennen nenn 22 8 1 common introduetion
25. lte Spannungs und Wegbereich durchlaufen In dieser Zeit sind Modulationsbuchse und Offsetpotentiometer inaktiv Anschlie end schaltet das Ger t in den normalen Betriebsmodus die Regelung falls vorhanden nimmt dabei den vor dem Ausschalten gesetzten Zustand an open loop oder closed loop Eine spezielle Schutzschaltung ist in der Lage kritische Betriebszust nde hervorgerufen durch Kurzschl sse am Aktor bzw defekte Kabel zu erkennen In diesem Fall werden die Endstufen deaktiviert und die ON LED erlischt Das Ger t pr ft dann aller 4s f r 200ms ob der Kurzschluss noch besteht Dies ist erkennbar am Aufblitzen der ON LED Wird der Kurzschluss entfernt nimmt das Ger t seine Funktion wieder auf und die ON LED leuchtet 8 4 Bedienung Der Aktor wird ber die LEMO Buchse ODU3pol bei nanoX des Ger tes angeschlossen Das Potentiometer dient der Einstellung der Ausgangsspannung OFFSET Hiermit wird die Ruhelage des Aktors eingestellt An die Buchse MOD Modulationseingang kann ein externes Steuersignal im Bereich von 0 bis 10V angelegt werden Damit sind unter Beachtung der dynamischen Bandbreite Scanfunktionen realisierbar Zur Vermeidung von Sch den am Piezoelement wird empfohlen vor dem Ein bzw Ausschalten des Spannungsverstarkers das Potentiometer auf Linksanschlag zu stellen Durch berlagerung von Modulationsspannung und eingestellter Offset Spannung k nnen Spannungen bis 150V generiert werden Ei
26. ment is necessary for precise positioning tasks Please note that a temperature change of AT 5 K will cause a 13 um increase in length of a 20 cm steel rod Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com iy prezosystem ena incredibly precise Special qualities of piezo ceramics like hysteresis and creep can cause inaccuracies in the case of non observance These basic qualities of piezo elements are described in the piezoline tutorial in our catalogue Do not hesitate to contact our staff if you need more information After switching ON the green LED indicates ready to operate If the OFFSET potentiometer is in the maximum counter clockwise position the actuator is in the rest position By turning the potentiometer into the maximum clockwise position the maximum motion will be done The motion depends on the actuator specification Please refer the hysteresis data curve for details The red OOR LED indicates overload or underload Please avoid over and underload in these cases or switch off the device if the LED still flashes 8 5 modulation input MOD The motion of the actuator may be remotely controlled by using this input The control signal must be in the range of 0 to 10 V which can be reached in various ways such as by using a function generator There is an internal addition of the MOD signal and the adjusted OFFSET potentiometer 8 6 monitor output socket
27. n dauerhafter Betrieb in diesem Betriebszustand ist unbedingt zu vermeiden da dies die Lebensdauer der Piezokeramik beeintr chtigt Au erdem leuchtet bei einer Bereichs berschreitung die OOR Anzeige auf Es erfolgt keine automatische Abschaltung der berspannung Diese spricht nur bei ger teinternen Fehlern an Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 11 iy prezosystem ena incredibly precise Zur Durchf hrung hochgenauer Positionierungen im sub um Bereich ist es sinnvoll das Ger t ca 2 Stunden vor der Messung in Betrieb zu nehmen Erst nach dieser Zeit haben sich stabile Temperaturverh ltnisse eingestellt Vorteilhaft f r pr zise Positionieraufgaben wirkt sich eine konstante Umgebungstemperatur aus Bedenken Sie dass Temperatur nderungen von AT 5K bei Stahl mit einer L nge von 20cm eine L ngen nderung von 13um hervorrufen Die besonderen Eigenschaften von Piezoelementen wie Hysterese und Drift k nnen bei Nichtbeachtung Ungenauigkeiten verursachen In unserer piezofibel sind die grundlegenden Eigenschaften von Piezoaktoren ausf hrlich beschrieben Zus tzliche Informationen finden sie in unserem Hauptkatalog F r weitere Informationen stehen wir Ihnen gern zur Verf gung Nach dem Einschalten zeigt die ON LED die Betriebsbereitschaft an Bei Linksanschlag des Potentiometers f r den OFFSET befindet sich der Aktor an seiner Nullposition des Hubbereich
28. nnnnnnnnnnennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnn nn 5 6 1 Pflege und Wartung 2222 uu4su44444nnnnnnnHnnannnnnnnnnn nn nnnnnnnnnnnnnnnnennen nn 7 6 2 Umgebungsbedingungen uusemsenereeerseennnnnnnnnnnnnnnn nennen nennen ennnnnnnnnnen 7 7 Kurzanleitung Funktionskontrolle uss44444 sen nnnnnnnnnennnnnnnnneen 8 8 Beschreibung des Spannungsverstarkers 30V300 eesseeeeeeeeeees 9 8 1 Allgemeines isinara aa a aaa a AE RE 9 8 2 Technische Daten un nennen e ann 10 8 3 Inbetriebnahme EIER 11 8 4 Bedienung anne 11 8 5 Modulationseingang MOD u 444442 nnnnnnnennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 12 8 6 Monitorausgang MON ee 13 8 6 1 30V3007 30V300naN0X nel 13 8 6 2 30V300CLE 30V300nanoX CLE nueenssnnnnnenssnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn 13 8 7 Aktor Anschluss OUT ae 13 8 8 Taster closed loop nur CLE uuus222440nunnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnn 13 8 9 ERROR LED ee 2 3 2 13 9 M glichkeiten der Fehlerbeseitigung uummsssereeeesennennnnnnnnnnnnn nen 14 10 Ihre Notizen anne ea een nen engere 15 Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise 1 Gegenstand Diese Anleitung beschreibt die Serie Spannungsverstarker 30V300 von piezosystem jena Weiterhin finden Sie Sicherheitshinweise zum Umgang mit Pi
29. rts of the actuator or the cables In case of a short circuit the amplifier stages are disabled Once every 4 seconds the device checks the output for 200 ms to determine whether or not the short is still present If the short is removed the amplifier continues to work normally 8 4 service The actuator is connected to the amplifier by a LEMO socket ODU 3pin for nanoX type The potentiometer is used to adjust the level of the output voltage OFFSET in open loop mode In closed loop mode the actuator position can be adjusted using the potentiometer The rest position of the actuator is hereby adjusted An external triggering signal in the range of 0 to 10 V MOD input socket can control the output voltage It is possible to use this input for highly dynamic scanning functions To avoid damage to the actuators it is recommended that the potentiometer be adjusted to its maximum counter clockwise position before switching on the amplifier By superposition of the modulating voltage and adjusted offset voltages of up to 150 V might occur This operating state should be avoided to protect the ceramics and increase the MTBF In addition the OOR LED lights up in the case of a limit error and there is no automatic disconnection of the overvoltage when this occurs We recommend switching the amplifier on approx 2 hours before measurement in the sub um range takes place to guarantee stable temperature circumstances A constant temperature environ
30. te lassen Sie sich Transportsch den vom Lieferanten Paketdienst o a best tigen Bitte pr fen Sie vor dem Einschalten des Systems e Netzschalter ist ausgeschaltet e Vorhandene Betriebsspannung ist mit der am Ger t angegebenen identisch e Schlie en Sie die Stromversorgung an e Schlie en Sie das Piezoelement an die OUT Buchse an e Schlie en Sie den Stecker des Messsystems wenn vorhanden an die Sensorbuchse an e Schalten Sie das Ger t mit Hilfe des Schalters an der Frontplatte in den ON Betrieb e Die Error LED blinkt kurz auf und die ON LED leuchtet Es erfolgt ein kurzer Selbsttest des Verst rkers Softstart e Bei jedem Einschalten wird der Spannungsbereich von 20V bis 130V langsam durchlaufen Dies dient zum Schutz des Aktors vor Depolarisationserscheinungen e Schalten Sie die Regelung wenn vorhanden durch Druck auf den closed loop Taster ein Die Leuchtdiode CL leuchtet e Nun kann die Position mit dem Drehknopf OFFSET eingestellt werden e Leuchtet die LED OOR dauerhaft auf liegt ein Fehler vor e Schalten Sie das Ger t bitte aus e Die Funktionskontrolle ist hiermit abgeschlossen Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise 8 Beschreibung des Spannungsverstarkers 30V300 8 1 Allgemeines Als unabh ngiger Verst rker wurde die Serie 30V300 speziell f r die hohen Anforderungen einer
31. ungen des Piezoaktors aufgrund derartiger Einwirkungen k n mit nen wir keine Garantie bernehmen Bitte gehen Sie deshalb sehr sorgf ltig Ihrem Piezoaktor um 6 Sicherheitshinweise A A Symbole GEFAHR Dieses Symbol weist auf die Gefahr von Elektrounfallen hin Damit verbundene Warnhinweise sind unbedingt zu beachten ACHTUNG Dieses Symbol weist auf zu beachtende Anweisungen in der Bedienungsanleitung hin die zus tzliche Hinweise zur Bedienung und Warnung enthalten GEFAHR A ffnen Sie das Ger t in keinem Fall Im Inneren des Ger tes befinden sich keine Teile die vom Benutzer selbst gewartet werden k nnen Das ffnen oder Entfernen der Abdeckungen k nnte einen elektrischen Schlag verursachen oder zu anderen gef hrlichen Situationen f hren Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com NH prezosystem ena incredibly precise Reparaturarbeiten d rfen nur von qualifiziertem technischen Personal durchgef hrt werden e Vermeiden Sie unbedingt das Eindringen von Fl ssigkeiten in die Ger te Diese k nnen zu einem elektrischen Schlag Brand oder Fehlfunktionen des Ger tes f hren Achtung A e Achten Sie auf ausreichende Bel ftung der Steuerelektronik L ftungsschlitze d rfen nicht blockiert werden Die Ger te sollten nicht in unmittelbarer N he von W rmequellen z B Heizung Ofen usw aufgestellt werden e Stellen Sie keine schweren Geg
32. vice department in order to find out the possibilities for your specific application Special adaptations must be paid for by the customer Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com IT plezosystemyena incredibly precise 10 your notes Gesch ftsf hrer Dr Bernt G tz Telefon 03641 66880 Fax 03641 668866 www piezosystem com 27

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