振動(dòng)（Vibration）：

振動(dòng)是指在基準(zhǔn)位置上產(chǎn)生的機(jī)械式搖動(dòng)，也就是說，構(gòu)造物或地板等受動(dòng)態(tài)外力之后，隨著時(shí)間推移，開始從運(yùn)動(dòng)平衡位置產(chǎn)生重復(fù)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

振動(dòng)的分類：

根據(jù)***定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)不同，振動(dòng)分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng)。周期振動(dòng)***般出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)的機(jī)器上，可通過振幅譜測(cè)量。除此 之外的所有振動(dòng)則屬于非周期振動(dòng)，該類振動(dòng)可通過振幅譜密度來測(cè)量。

振動(dòng)源（Vibration Source）：

振動(dòng)的來源大體上有三種 ：

1）地基振動(dòng) ：引發(fā)安裝臺(tái)面的地板搖動(dòng)的所有因素，比如步行、車輛的行駛、施以建筑物外墻上的風(fēng)壓、空調(diào)設(shè)備等。

2）聲音干擾 ：由外部噪音等直接給產(chǎn)品帶來影響的因素。

3）直接施加給隔振對(duì)象的干擾 ：在隔振對(duì)象安放的平臺(tái)上直接施力，也就是說，其指的是既是由機(jī)器連接的振動(dòng)源，又是因地基振動(dòng)通過支撐傳達(dá)到平臺(tái)上的外部力量，因與平臺(tái)之上的設(shè)備、裝備相連接的線、管而產(chǎn)生的振動(dòng)都屬于該類振動(dòng)。

圖：振動(dòng)源

固有頻率（Natural Frequency）：

平臺(tái)振動(dòng)的周期或頻率與初始（或外界）條件無關(guān)，而只與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)，稱為隔振光學(xué)平臺(tái)的固有頻率或者固有周期。通常來說，固有頻率越低，系統(tǒng)的隔振性能就越強(qiáng)。

外界振動(dòng)同物體的固有頻率相同時(shí)，通常會(huì)引起共振，往往不是好事，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重后果，比如：正常人體的固有頻率為 7.5Hz 左右，其中各部分又有自己的固有頻率，如內(nèi)臟為 4~6Hz，頭部為 8~12Hz 等，正是由于這個(gè)原因，次聲波（10-5 ~20Hz）對(duì)人體有很大的破壞。

固有頻率還分為水平方向和豎直方向，通常來說豎直方向的固有頻率對(duì)整體隔振性能的影響，起到?jīng)Q定性作用，但在高精密的實(shí)驗(yàn)中，水平方向的固有頻率也是不容忽視的，詳情參見三線擺氣浮隔振光學(xué)平臺(tái) TPR 系列的相關(guān)說明。

振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間（Damping Settling Time）:

也叫衰減周期，是指 ：某***點(diǎn)上開始振動(dòng)到恢復(fù)到初始狀態(tài)所需要的***短時(shí)間。若把隔振光學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)化為彈簧振子，由彈簧振子的回復(fù)力表達(dá)式 ：F=?kx

計(jì)算可知，彈簧振子的周期公式為 ：

從上式分析可知 ：若要縮短隔振光學(xué)平臺(tái)的振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間，通常有兩個(gè)辦法 ：

• 增大彈簧的彈性系數(shù)k。對(duì)于阻尼隔振光學(xué)平臺(tái)，可以換用材質(zhì)較硬的阻尼材料；對(duì)于充氣平臺(tái)，可以適度增加空氣壓力 。

• 控制隔振光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面的質(zhì)量。在不影響剛度的前提下，臺(tái)面質(zhì)量越輕，振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間越短，使用效果就越好。卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)，采用優(yōu)質(zhì)鐵磁不銹鋼，上臺(tái)面鋼板厚度為4~6mm，在確保系統(tǒng)剛性的前提下，整體重量適中，可充分發(fā)揮出平臺(tái)***的隔振性能。

平面度（Surface Flatness）：

隔振光學(xué)平臺(tái)的平面度，通常是指單位面積內(nèi)，被測(cè)實(shí)際表面相對(duì)其理想平面的變動(dòng)量。通常***外隔振光學(xué)平臺(tái)的平面度指標(biāo)為 ：±0.1mm/600mm×600mm，卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)，通過精密磨削工藝，將平面度指標(biāo)提高到 0.02~0.05mm/600mm×600mm。

但嚴(yán)格意義上來說，隔振光學(xué)平臺(tái)平面度，對(duì)于隔振性能，沒有任何影響，甚至若為了追求高平面度，往往會(huì)犧牲掉隔振光學(xué)平臺(tái)的隔振性能，原因如下 ：

• 我們知道，隔振光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面，若為達(dá)到高平面度，通常需要反復(fù)磨削，在加工過程中，多次磨削容易使材料產(chǎn)生形變，為了減少形變，通常要加厚臺(tái)面，但我們通過振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間的說明已經(jīng)知道，臺(tái)面加厚質(zhì)量增加，平臺(tái)的振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間往往成倍（甚至幾倍）增加，在很多精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，這是不可接受的；

• 隔振光學(xué)平臺(tái)的磨削是有極限的，這個(gè)加工的極限***般是在±0.01mm/600mm×600mm左右，換算成平方米大約為：±0.03mm/m2 ，但這個(gè)平面度，同大理石平臺(tái)的平面度相差甚遠(yuǎn)。所以若您需要高平面度的臺(tái)面，強(qiáng)烈建議您選購(gòu)大理石平臺(tái)；

• 對(duì)于平臺(tái)上的光學(xué)元件來說，平面度引起的高度差，通常可以忽略不計(jì)，若確有必要考慮高度差，則完全可以通過卓立漢光精密調(diào)整的滑臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，隔振光學(xué)平臺(tái)的平面度，同隔振光學(xué)平臺(tái)的隔振性能不相關(guān)，只能做為隔振光學(xué)平臺(tái)的***個(gè)輔助指標(biāo)，供參考。

振幅（Amplitude）：

振動(dòng)物體離開平衡位置的***大距離叫振動(dòng)的振幅。

振幅在數(shù)值上等于***大位移的大小。對(duì)于隔振光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)，臺(tái)面受外力作用時(shí)，離開平衡位置的***大距離，同隔振光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、受力大小、受力的位置、瞬時(shí)加速度、速度、持續(xù)時(shí)間、臺(tái)面的剛性、隔振系統(tǒng)的阻尼比等諸多因素有著非常復(fù)雜的非線性函數(shù)關(guān)系，如果標(biāo)稱振幅的具體指標(biāo)，需要注明上述特定的實(shí)驗(yàn)條件，否則振幅的指標(biāo)，沒有意義。對(duì)于阻尼隔振的隔振光學(xué)平臺(tái)，振幅通常在微米量***，而氣浮式隔振光學(xué)平臺(tái)振幅通常為亞微米量***。卓立漢光及***外廠商的隔振光學(xué)平臺(tái)并未標(biāo)稱隔振光學(xué)平臺(tái)振幅的指標(biāo)。

表面粗糙度（Surface Roughness）：

有部分廠***，在隔振光學(xué)平臺(tái)的指標(biāo)中，標(biāo)稱表面粗糙度的概念，往往存在***些誤導(dǎo)。******標(biāo)準(zhǔn) GB/T3505-2000 中規(guī)定了評(píng)定表面粗糙度的各種參數(shù)，其中常用的是輪廓算術(shù)平均偏差 Ra。輪廓算術(shù)平均偏差 Ra 是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，沿測(cè)量方向（z 方向）的輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間距離絕對(duì)值的算術(shù)平均值。

若只標(biāo)稱 Ra 的數(shù)值，但并未公布取樣長(zhǎng)度，這樣的數(shù)值標(biāo)稱變得毫無意義，而且有誤導(dǎo)消費(fèi)者的可能。比如說，標(biāo)稱表面粗糙度為：0.5~0.8μm，但若取樣長(zhǎng)度分別為 10mm、1mm 和 0.1mm，實(shí)際上表面粗糙度的差別可達(dá)百倍！

根據(jù) GB1031 的推薦值 ：取樣長(zhǎng)度若取 0.25mm 時(shí)，精密及超精密加工表面的表面粗糙度 Ra ＞ 0.02~0.1μm ；當(dāng)取樣長(zhǎng)度取 0.8mm時(shí)，普通精加工表面 Ra ＞ 0.1~2μm。

根據(jù)上述說明，取樣長(zhǎng)度為 0.8mm，表面粗糙度為 0.5~0.8μm 時(shí)，表面加工精度屬于***般水平。卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)，表面粗糙度實(shí)測(cè)指標(biāo)均符合 GB1031 中推薦標(biāo)準(zhǔn)。

另外，表面粗糙度通常是評(píng)定（小型）零件表面質(zhì)量的指標(biāo)，屬于微觀幾何形狀誤差。加工表面的粗糙度是加工過程中多種因素（機(jī)床刀具工件系統(tǒng)、加工方法、切削用量、冷卻潤(rùn)滑液）共同作用的結(jié)果。這些因素的作用過程相當(dāng)復(fù)雜，而且是不斷變化的。所以用不同加工方法或在同樣加工方法、同樣加工條件下加工出來的同***批零件，不同表面不同部位其粗糙度值也不完全相同。而且同上面介紹的平面度概念***樣，它同隔振光學(xué)平臺(tái)的隔振效果沒有關(guān)系，卓立漢光及***外廠商的隔振光學(xué)平臺(tái)并未標(biāo)稱表面粗糙度的指標(biāo)。

撓度（Flexibility）：

撓度是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線或中面由于彎曲引起垂直于軸線或中面方向的線位移。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體或薄物體，撓度是在受力后彎曲變形程度的度量。細(xì)長(zhǎng)物體（如梁或柱）的撓度是指在變形時(shí)其軸線上各點(diǎn)在該點(diǎn)處軸線法平面內(nèi)的位移量。薄板或薄殼的撓度是指中面上各點(diǎn)在該點(diǎn)處中面法線上的位移量。通俗地講，撓度就是構(gòu)件的豎向變形。

撓度系數(shù)同剛性系數(shù)、抗拉強(qiáng)度、楊氏彈性模量等類似，是標(biāo)稱材料特性的***個(gè)常數(shù)，對(duì)于隔振光學(xué)平臺(tái)而言，其它因素相同只有厚度不同的情況下，鋼板越厚，撓度越小。卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面為三層夾心結(jié)構(gòu)，上臺(tái)面厚度 4~6mm，采用鐵磁不銹鋼材質(zhì)時(shí)，***大動(dòng)撓度系數(shù)（Maximum Dynamic Deflection Coefficient）***般小于 2~4×10-3 。

***大相對(duì)位移（Maximum Relative Motion Value）：

隔振光學(xué)平臺(tái)中提到的***大相對(duì)位移有別于精密滑臺(tái)中的相關(guān)概念，通常隔振光學(xué)平臺(tái)的***大相對(duì)位移指標(biāo)，是指在特定的測(cè)試條件和環(huán)境中，臺(tái)面本身的變形量。比如在***個(gè)隔離了外界振動(dòng)的環(huán)境中，放置負(fù)載和空載情況下，通過平面度檢測(cè)儀測(cè)量臺(tái)面的變形。臺(tái)面的尺寸，通常取 300mm×300mm，負(fù)載安置在此面積的中心位置，負(fù)載也有***定的要求（比如取 114 公斤）。

隔振光學(xué)平臺(tái)的***大相對(duì)位移值，主要同平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料剛性相關(guān)，在同樣測(cè)試條件，且隔振光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料相近的情況下，***大相對(duì)位移的值相差不大。卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面，采用三層夾心結(jié)構(gòu)，上臺(tái)面厚度 4~6mm，采用鐵磁不銹鋼材質(zhì)，此時(shí)測(cè)試的***大相對(duì)位移，在 10-7 mm 量***，同***外同類產(chǎn)品指標(biāo)相近。

重復(fù)定位精度（Repeatability）：

隔振光學(xué)平臺(tái)中的重復(fù)定位精度同精密滑臺(tái)中概念不同，隔振光學(xué)平臺(tái)的重復(fù)定位精度，是指在空載和在***定條件下加上負(fù)載并去 除負(fù)載，隔振光學(xué)平臺(tái)***終穩(wěn)定后的高度差。這個(gè)指標(biāo)同負(fù)載的大小、加載的位置、加載時(shí)的速度、加速度、卸載時(shí)的速度、加速度等等指標(biāo)有很大的關(guān)系，對(duì)于充氣式平臺(tái)，還有***個(gè)重要前提，就是加載前后，氣囊中空氣的壓力、溫度和質(zhì)量不發(fā)生變化。卓立漢光的隔振光學(xué)平臺(tái)，在上述各種條件符合特定要求時(shí)，測(cè)試出阻尼式平臺(tái)的重復(fù)定位精度，為微米量***，而氣浮式平臺(tái)的重復(fù)定位精度***般為亞毫米量***。

振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)：

***般來說，為了測(cè)量振動(dòng)信號(hào)而使用加速度傳感器時(shí)，可確認(rèn)隨著時(shí)間推移而變化的波動(dòng)振幅，但這種振動(dòng)信號(hào)中包含著眾多的頻率范圍，因此很難作具體區(qū)分。

為了作出區(qū)分，人們進(jìn)行了很多的研究，并且發(fā)現(xiàn)，根據(jù)頻率的不同，設(shè)備所作出的位移響應(yīng)雖然不同，然而速度響應(yīng)幾乎是相同的。因此，為了規(guī)定各種活動(dòng)以及對(duì)于設(shè)備所允許的振動(dòng)***標(biāo)準(zhǔn)，通常使用 1/3 倍頻帶速度譜。這***標(biāo)準(zhǔn)曲線的優(yōu)點(diǎn)是能夠表示用速度的有效值來表達(dá)出振動(dòng)，而非用位移或加速度來表達(dá)，以及如果設(shè)備種類相同，性能開始受影響的速度值也基本相似。

重心與臺(tái)面的穩(wěn)定度

如放置設(shè)備的平臺(tái)狹窄，或設(shè)備本身的重心過高，會(huì)導(dǎo)致臺(tái)面的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。

氣浮隔振系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)中心位于兩個(gè)距離***窄的隔振支腿之間。大部分情況下，重心比隔振機(jī)構(gòu)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)荷載問題，從而導(dǎo)致傾斜，傾斜越嚴(yán)重，隔振系統(tǒng)的剛性使其產(chǎn)生反彈力，會(huì)出現(xiàn)反復(fù)性地左右搖動(dòng)的現(xiàn)象。

越是剛性高的隔振系統(tǒng)，穩(wěn)定度越好，但隔振性能可能會(huì)較差 ；相反，剛性低的隔振系統(tǒng)雖穩(wěn)定度較差，但隔振性能較好。因此，選擇隔振系統(tǒng)時(shí)，需要在穩(wěn)定度——隔振性能之間作出合適的取舍。

解決方案

1）優(yōu)化隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以此降低負(fù)載重心 ；

2）使兩隔振支腿間距變寬 ；

被動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)

被動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)***般由質(zhì)量 - 彈簧 - 阻尼系統(tǒng)組成，主要使用線 圈彈簧、隔振橡膠墊或空氣彈簧來隔離地基振動(dòng)，或是隔離振動(dòng)源使其振動(dòng)不至于傳遞到地基。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為簡(jiǎn)單的構(gòu)成即可獲得***大的隔振效果，但其缺點(diǎn)為在低頻段的共振，需要很長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間。

主動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)

被動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)在低頻段難以隔離振動(dòng)，為改善其隔振性能，主動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)安裝振動(dòng)傳感器和執(zhí)行器，以此有效控制振動(dòng)。

主動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)上臺(tái)面安裝振動(dòng)傳感器，測(cè)量上臺(tái)面振動(dòng)，由反饋控制主動(dòng)控制力消除振動(dòng)，同時(shí)主動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)可以預(yù)測(cè)地板的振動(dòng)，由前反饋控制主動(dòng)控制力消除地板的振動(dòng)。使用這***控制系統(tǒng)，不僅能夠大幅改善被動(dòng)隔振光學(xué)平臺(tái)的特性，還能有效改善低頻段隔振性能，并且不會(huì)出現(xiàn)共振。

隔振光學(xué)平臺(tái)的檢驗(yàn)說明

卓立漢光具有檢測(cè)隔振光學(xué)平臺(tái)的設(shè)備和能力，主要設(shè)備包括 ：刀口尺、平面度檢測(cè)儀、振動(dòng)頻率檢測(cè)儀等。

注：文章來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除