四探针控制器

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  • 德科蒙过程控制 武汉 有限公司
    德科蒙过程控制（武汉）有限公司是一家致力于工业自动化领域的高新型企业，快速便捷的欧洲工控产品销售渠道，专业完备的产品技术服务体系，在德国、新加坡、香港均有深度合作的战略伙伴，为国内众多知名的大型企业提供欧美100%进口的原产地工控产品，成为了中国工控设备行业的主要力量，公司销售罗斯蒙特、横河川仪、霍尼韦尔、贺德克（HYDAC） 、B F（倍加福）、西克（SICK）、IFM(易福门)，奥托尼克斯、SMC、WAGO万可等国内外四十多家知名品牌，产品涉及各种传感器，安全栅，总线模块、仪器仪表、变送器、变频器，可编程控制器 PLC、流体控制、液压气动阀门、电源等等……产品广泛应用于全国各地，如：钢铁厂、石油厂、化工厂、水泥厂、啤酒厂、冶金厂、造纸厂、电力、监控、水利水电、机械等各种不同的工业部门系统需要。同时承接自动化成套工程，是一家专业性强的自动化系统集成商，销售服务商，代表着高新技术力量的自动化公司
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  • 上海铭控传感技术有限公司
    铭控（Meokon）专注压力测控领域，是国内知名的传感器生产商，是中国半导体压阻式OEM压力传感器及智能压力控制器的行业先驱者。从1mmx1mm的MEMS硅压阻芯片的邦定封装，到修筑地铁隧道不可或缺的盾构机压力传感器：从针对爆破力学测量的高频动态压力传感器，到直径仅3mm的探针式微型传感器；从针对于民用供水工程的压力传感器系列，到各类智能压力控制器产品，无不融汇我们的技术和科技理念。 Meokon秉承一贯的科技服务理念，我们掌握核心技术，强调针对于行业特点的压力测控应用，将最前沿的智能测控技术融汇于产品中，将我们的理念始终贯穿产品的研制、生产及使用的全过程。
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  • 北京斯瑞福过程控制设备有限公司
    北京斯瑞福过程控制设备有限公司是一家致力于自动化及工业控制产品的销售、技术支持和服务，工业自动化系统设计及项目开发的专业公司。长期以来,斯瑞福公司与多家国外知名自动化设备公司有着广泛的合作代理关系,并且凭着严谨、务实的项目开发宗旨；公平、高效的产品销售原则在广大用户中取得了良好的声誉。根据产品划分不同,公司下设五大部门:称重系统,振动测量,过程控制,仪器仪表,导热油及滤芯
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  • 日立扫描探针显微镜控制器 400-803-2799
    标准配备改良过的测量参数自动调整功能，以及简单明了的图形用户界面。因此，即使是刚刚接触SPM的人，或者测量某种全新的样品时，也能取得具有较高再现性的数据。 图标说明*RealTune是日立高新技术科学股份公司在日本的注册商标。 特点1. RealTune® II　最新的测量参数自动调整功能 提升独有的测量参数自动调整功能！此系列开发出一种全新的处理方法，可预测并调整悬臂的振动振幅、动作频率等主要参数。其通过对样品表面的形状、扫描区域、使用的悬臂及扫描仪等的综合评价，高效率、高精度地调整成最合适的测量条件。 通过新增加了振幅调整功能的测量参数自动调整功能（RealTune® II），可实现一键（One Click）测量。原来需要熟练操作的测量，现在没有经验的操作员也可以简单地操作。 也可用于很难调整参数的样品。【实例1】纤维状的碳纳米管结构体（壁虎胶带）【样品提供：日东电工股份公司】此前的方法此种样品需要对参数进行精细的调整，操作困难，并且柔软的纤维易变形产生皱痕。新处理方法自动调整成最合适的参数，可在复杂的纤维结构不变形的前提下进行测量。【实例2】用于有机薄膜晶体管的多结晶薄膜（并五苯多结晶薄膜）【样品提供：神户大学北村研究室】此前的方法此款样品表面容易损坏，易产生皱痕、step的轮廓也不明确。新处理方法自动调整为最合适的参数，稳定地测量分子级别上的step结构。2. 新图形用户界面（Graphical Use Interface）简单菜单 简单明了易懂的图标、严格筛选的显示信息，无论是无经验者还是熟练操作员，都能够方便地操作！ 可通过选项卡在测量及分析作业领域之间切换，画面简洁明了。可有效地广泛使用。 3. 3D覆盖功能能够将样品形状图像及物理性质图像重合起来显示，并能进一步构画出3D图像，可以通过视觉形象地感受样品的物理性质的分布。4. 凹凸分析、剖面轮廓分析功能具备凹凸分析、剖面轮廓分析等多样化的分析功能。 5. 小型化设计外形更轻便、更小型化，适合各种放置场所。220mm(W)×500mm(D)×385mm(H)、約15kg
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    厂商： 日立科学仪器（北京）有限公司
    品牌： 日立/Hitachi
    型号： AFM5000II/RealTune&#174 II
    价格： 50万 - 100万元
  • 什么是扫描探针显微镜控制器？ 400-801-6576
    卓聚科技 是一家集精密仪器研究、开发、设计、检测为一体的高端科研设备产业化公司。 扫描探针显微镜控制器可以实现扫描探针显微镜针尖的自动逼近、样品扫描、数据收集等功能，低信噪比，具备原子分辨率。扫描探针显微镜控制器特征 1.粗进针控制模块：手动进针，自动进针。输出电压可达350V，频率660Hz。2. Soft-db控制器：可输出±10V的扫描电压、隧道偏压，隧道电流的收集，反馈控制，数据处理。3. 电压放大模块：Soft-db控制器输出低压放大，达到驱动压电陶瓷管的功能，包含4个低压输入通道，放大倍数为15倍。 扫描探针显微镜控制器技术参数：粗进针控制模块输出电压可达350V频率可达1000HzSoft-db控制器输出电压范围±10V扫描范围可达2×2μm分辨率0.1（横向）?0.01（纵向）电压放大器电压增益15输出电压±150V输入幅度±10V通道数4以上就是东莞市卓聚科技有限公司提供的扫描探针显微镜控制器的介绍，了解更多直接咨询： 原文： 随着微电子、纳米科技和人工智能等领域的进一步发展，精密定位不仅在实验室用途广泛，工业界的应用也越来越多。该团队在以往研究基础上，发展出一系列具有自主知识产权的超精密定位产品，填补了国产空白。一个火柴盒大小、外壳包覆金属的小方块，通过电压控制能够实现纳米级别的精密位移，可以用于对精密度要求超.高的科学实验、精密制造和半导体工业等领域。日前，在松山湖材料实验室高.端科研设备产业化团队的实验室内，团队负责人许智展示了该团队拥有核心技术的压电驱动纳米位移台。
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    厂商： 安徽泽攸科技有限公司
    品牌： 泽攸科技/ZEPTOOLS
    型号： 显微镜
    价格： 150万 - 200万元
  • 扫描探针显微镜控制器-R10 400-860-5168转0980
    R10扫描探针显微镜控制器继美国RHK Technology公司推出的革ming性扫描探针显微镜控制器R9取得大成功之后，其研发团队通过升其软硬件和功能隆重发布了新一代R10扫描探针显微镜控制器。相比于R9控制器，R10扫描探针显微镜控制器性能提升主要包括： 全新的FPGA固件构架大地提高了配置灵活性 对于高测量提供了60多个可用的数据通道 数据流和扫描速度均提高5倍 优化的高压输出电路板，噪声水平降低到R9控制器的1/4 两个扫描探针控制系统 可设置任意密度的网格点进行图谱测量R10扫描探针显微镜控制器产品特点全集成SPM控制平台：模式和测量之间的所有连接都是通过数字域中的软件进行的，提供了大的灵活性和信号纯度。获得的图形硬件和实验设置系统允许快速方便的定制。数字锁定放大器：多2个PLL和6个锁定放大器可配置为立工作或连接在一起以跟踪多个谐波。可以生成并解调1 Hz到10 MHz以上的参考频率。解调带宽从10mHz到100kHz。方法允许跟踪边带，即使参考频率快速移动。反馈回路：增添至9个。在200 kHz时计算反馈回路。开尔文探测：测量多频KPFM。反馈回路测量接触电势。所有交流和直流模式可用。多速率数据通路：革ming性的方法提供同步的高速（16位@100 MHz）和高精度（22位@25 kHz）测量和的同步。探针防护装置/锁防护装置：基于时间的数据采集二次扫描发生器和反馈回路快速、故障安全提示接近，接近在输入设定点检测的5μs内停止。锁定防护装置停止扫描，并在超出范围参数的5μs内取出探头。返回范围后自动继续扫描。基于时间的数据采集：所有数据和事件都会在时间基础上进行捕获，以供以后检查。对测量参数（如扫描速度、反馈回路设定点、偏置电压）的更改以亚像素精度存储在数据文件中，并显示在存储的图像上。二次扫描发生器和反馈回路：一套R10控制器可控制2个立的扫描系统。这可以是带有两个扫描仪（大范围和小范围）的单个扫描头，也可以是两个立的扫描头。数据安全：所有数据都存储在每个扫描线末端的HDD中，以防止断电时数据丢失。所有数据类型（地形、光谱、FFT、示波器记录道）的后100个文件存储在硬盘上，以供将来分析。显微镜诊断工具：瞬态记录器：检测短至10ns的瞬态。瞬态记录器：100 MS/s采集，持续1秒。50MHz带宽FFT；4通道示波器@50kHz；数据记录器多可记录五天的数据。访问所有I/O信号：可配置控制路由和60+I/O信号采集。IHDL/Inventor SDK：交互式硬件开发语言：用户自定义的例程。支持LabVIEW VIshh、MATLAB、Python等，无需添加软件模块。内置偏置调制：用小到10μV的正弦波直接调制输出偏置DAC。调制频率高达10兆赫。Z位置调制多频调制与检测：直接调制输出DAC，正弦波小至10 pmR10扫描探针显微镜控制器基本参数Analog InputsUltra-high speed input channelsSample rate100 MS/sQuantityUp to 2Analog bandwidth17 MHzInput range± 10V, ± 1V switchable under software controlInput impedance50 Ω, 1 M Ω switchable under software controlEffective Resolution16 bit @ 100 MHz , 18 bit @ 6.25 MHz, 20 bit @ 390 kHz, 22 bits @ 25 kHz, 24 bit @ 1.5 kHzProgrammable gainUp to 512x at full bandwidthInput offsetInput signal can be offset via software to correct for errors in external signal amplifiers.Programmable AD/DC couplingInput signal can be AC or DC coupled as defined in software configuration.Analog Inputs (Continued)High speed input channelsSample rate1 MS/sQuantityUp to 6Input range± 10VAnalog bandwidth1 MHzEffective Resolution24 bit @ 200 kHz, 26 bit @ 12 kHzAnalog OutputsUltra-high speed output channelsOutput rate100 MS/sQuantityUp to 2Analog bandwidth17 MHzOutput range± 1V/ , ± 10V on separate outputsEffective Resolution16 bit @ 100 MHz , 18 bit @ 6.25 MHz, 20 bit @ 390 kHz, 22 bits @ 25 kHz, 24 bit @ 1.5 kHzProgrammable attenuationUp to 1024x at full bandwidthOutput offsetOutput signal can be offset via software to correct for errors in external signal amplifiersHigh speed output channelsSample rate1 MS/sQuantityUp to 10Analog bandwidth100 kHzEffective Resolution20 hbit @ 1 MHz , 22 bit @ 62 kHz, 24 bit @ 3.9 kHzDigital pulse countingFour channels @ 100 MHz count rateDigital Input/Output32 DIO linesR10扫描探针显微镜控制器设备构造前面板后面板高压放大器内部构造测试数据利用R10采集扫描隧道谱图，允许实时显示10条阈值谱线，且谱线的每个像素点可以单显示和分析。用户单位部分用户名单（排名不分先后），科研成果以及用户评价：清华大学、中科院物理所、中国科学技术大学、华中科技大学、国防科技大学、浙江大学......
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    厂商： QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司
    品牌： RHK
    型号： R10
    价格： 面议
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  • Science: 扫描探针显微镜控制器在二维磁性材料研究中的突破性应用进展
    导读：自2017年来，二维磁性在单层材料中的实现使得二维磁性材料受到了大的关注。范德瓦尔斯磁体让我们对二维限下的磁性有了更进一步的了解，不同磁结构的范德瓦尔斯磁体使得实验上探究二维下的磁学模型成为可能。例如，在单层CrI3中发现Ising铁磁，而XY模型的NiPS3在单层限下的磁性会被抑制。除了这些，有着变磁行为的范德瓦尔斯磁体更为有趣，比如在少层CrCl3中由于奇数层存在着未补偿磁矩，使得奇数层存在着spin-flop转变，而偶数层则没有。目前，现存的二维磁性材料非常稀少，这意味着新范德瓦尔斯磁体的发现，不仅仅有助于二维磁性的研究，更是为二维自旋电子学器件的应用提供了材料基础[1]。相比于传统的三维空间结构，二维层状磁性材料因其原子层间较弱的范德华尔斯作用力，能够人为操控其层间堆叠方式，进而有可能影响其磁耦合特性，为新型二维自旋器件的研制提供新思路。然而，堆叠方式与磁耦合间的关联机制仍不甚明晰，需要借助先进的扫描探针技术才能实现在原子层面的直接实验观测。美国RHK公司所提供的先进R9plus扫描探针显微镜控制器可以有效结合课题组自主研发的扫描探针设备，同时给予高效率的扫描控制，从而可以针对二维磁性材料应用领域展开更为深入的研究。本文重点介绍国内课题组灵活运用RHK公司扫描探针控制器，配合自主研发设计的扫描探针设备所开展的一系列国际前沿性二维材料领域的研究工作，其中各研究工作当前已在国际SCI核心学术期刊发表。科学成果的突破，离不开实验技术的不断攻坚克难。复旦大学物理学系教授高春雷、吴施伟团队通过团队自主研发搭建的扫描探针设备创造性地将原位化合物分子束外延生长技术和自旋化扫描隧道显微镜相结合，在原子层面彻底厘清了双层二维磁性半导体溴化铬（CrBr3）的层间堆叠和磁耦合间的关联，为二维磁性的调控指出了新的维度。相关研究成果以 《范德华尔斯堆叠依赖的层间磁耦合的直接观测》（“Direct observation of van der Waals stacking dependent interlayer magnetism”）为题发表于《科学》（Science）主刊，其中复旦大学物理学系博士后陈维炯为作者[2]。图中所示为陈博士与RHK技术总监进行深入的技术探讨，现场摸索优化测试信号，并详细沟通具体的测量细节，为后续高效率提取高质量大数据做准备。 课题组运用自主研制的自旋化扫描隧道显微镜测量技术，结合RHK公司先进的扫描探针显微镜控制器对自主研发实验设备实现测量调控，团队进一步在原子分辨下获取了样品磁化方向的相对变化，从而实现了实验突破，揭秘材料堆叠方式与磁耦合之间的直接关联性。团队以CrBr3双层膜作为主要研究对象和潜在突破口。双层CrBr3间较弱的范德瓦尔斯力赋予层间发生相对转动和平移的“自由”，从而使堆叠方式多样化成为可能。确实，在实验中获得的CrBr3双层膜具有两种不同的转动堆叠结构（H型和R型），分别对应迥异的结构对称性。其中，R型堆叠结构中，双层膜上下两层间同向平行排列，且沿晶体镜面方向作一定平移；H型堆叠结构中，双层膜上下两层之间旋转了180度，反向平行交错排列。这两种结构均是在相应的体材料中从未发现过的全新堆叠结构。至此，团队率先在原子尺度阐明了CrBr3堆叠结构与层间铁磁、反铁磁耦合的直接关联，为理解三卤化铬家族CrX3中不同成员的迥异磁耦合提供了指导。H型和R型堆叠的CrBr3双层膜自旋化扫描隧道显微镜测量 更多精彩案例： 《Nature》子刊：中国科大扭转双层石墨烯重要进展！ 范德瓦尔斯堆叠的双层石墨烯具有一系列新奇的电学性质（例如，电场可调控的能隙、随扭转转角变化的范霍夫奇点以及一维拓扑边界态等）。当双层石墨烯的扭转转角减小到一系列特定的值（魔角）时，体系的费米面附近出现平带，电子在能量空间高度局域，电子-电子相互作用显著增强，出现莫特缘体和反常超导量子物态。另一方面，这些新奇的性质与双层石墨烯体系的扭转角度有着严格的依赖关系，体系层间相互作用随着转角减小会逐渐增强，因此探寻和研究这种层间耦合对理解扭转双层石墨烯的电子结构和物理性质至关重要。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学研究中心国际功能材料量子设计中心（ICQD）物理系秦胜勇教授与武汉大学袁声军教授及其他国内外同行合作，利用扫描隧道显微镜和扫描隧道谱，次在双层转角石墨烯体系中发现了本征赝磁场存在的重要证据，结合大尺度理论计算指出该赝磁场来源于层间相互作用导致的非均匀晶格重构。相关研究成果以“Large-area, periodic, and tunable intrinsic pseudo-magnetic fields in low-angle twisted bilayer graphene”为题，于2020年发表于《自然通讯》（Nature Communications 2020,11,371）上[3]。图：小角度双层石墨烯中本征赝磁场的发现。对于转角为0.48度的双层石墨烯，在不加外磁场情况下，实验发现了贋朗道能（图b），理论计算进一步验证了这种贋磁场行为（图c），并估算出贋磁场值大约为6特斯拉（图e）。 该团队系统研究了小角度下（RHK公司提供的R9plus扫描探针显微镜强有力的为国内自主研发技术提供有力保障，除了在科研领域内重点关注的二维材料发挥重要作用以外，也对国内其它相关扫描探针设备研发领域课题组提供技术支持。中国科学技术大学陆轻铀教授团队与中国科学院强磁场科学中心、新加坡国立大学等单位合作，利用扫描探针控制器实现了高精度的磁力显微镜观察表征，报告了在超薄BaTiO3/SrRuO3 (BTO/SRO)双层异质结构中发现铁电体（FE）驱动的、高度可调谐的磁性斯格明子。在BTO中，FE驱动的离子位移可以穿过异质界面，并继续为多个单元进入SRO。这种所谓的FE邻近效应已经在不同的FE/金属氧化物异质界面中得到了预测和证实。在BTO/SRO异质结构中，这种效应可以诱导相当大的DMI，从而稳定强大的磁性物质。此外，通过利用BTO覆盖层的FE化，可以实现对斯格明子性质的局部、可逆和非易失性控制。这种铁电可调的斯格明子系统为设计具有高集成性和可寻址性的基于斯格明子的功能设备提供了一个潜在的方向。相关成果以题为“Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures”发表在了Nat. Mater.上[4]。B20S5样品中磁性斯格明子的磁力显微镜表征 除此之外该课题组也对二维过渡金属硫化物材料MoTe2温度依赖的表面STM图像、电子结构、晶格动力学和拓扑性质进行了研究。研究结果以Uniaxial negative thermal expansion and band renormalization in monolayer Td-MoTe2 at low temperature为题，发表在美国物理学会杂志《物理评论B》上。该工作为二维过渡金属硫化物材料MX2的低温研究、实验制备和器件开发提供了直接的理论支持，其揭示的MoTe2低温下反常物性的内在物理机制对其它具有内在MX2八面体结构畸变的二维材料同样具有参考价值[5]。学术工作之外，该课题组在仪器设备研发方面也取得了优异的成果，课题组在国际上次研制成功混合磁体端条件下原子分辨扫描隧道显微镜（STM），相关研究成果发表在显微镜领域著名期刊Ultramicroscopy和著名仪器刊物Review of Scientific Instruments上。此工作利用混合磁体搭配RHK公司扫描探针设备开展原子分辨成像研究，对于突破当前超强磁场下只能开展输运等宏观平均效果测量的瓶颈，进入到广阔的物性微观起源探索领域，具有标志性意义。同时，课题组又针对超强磁场下的生物分子高分辨成像，搭建了一套室温大气环境下的分体式STM。该系统将一段螺纹密封式胶囊腔体通过一根长弹簧悬吊于混合磁体中心，并将STM核心镜体悬吊于胶囊腔体内用以减弱声音振动干扰。经测试，该STM在27.5特斯拉超强磁场下依然保持原子分辨。由于没有真空、低温环境的保护，搭建混合磁体超强磁场、超强振动和声音环境下的室温大气STM难度更大。此前，国际上还未曾报道过水冷磁体或混合磁体中的室温大气STM[6]。混合磁体STM系统：（a）混合磁体照片；（b）混合磁体STM系统简图；（c）STM镜体；（i-iv）分别为0T、21.3T、28.3T、30.1T磁场强度下石墨的原子分辨STM图像。 参考文献：1. Peng, Y., et al., A Quaternary van der Waals Ferromagnetic Semiconductor AgVP2Se6. Advanced Functional Materials, 2020. 30(34): p. 1910036.2. Chen, W., et al., Direct observation of van der Waals stacking-dependent interlayer magnetism. Science, 2019. 366(6468): p. 983-987.3. Shi, H., et al., Large-area, periodic, and tunable intrinsic pseudo-magnetic fields in low-angle twisted bilayer graphene. Nat Commun, 2020. 11(1): p. 371.4. Wang, L., et al., Ferroelectrically tunable magnetic skyrmions in ultrathin oxide heterostructures. Nat Mater, 2018. 17(12): p. 1087-1094.5. Ge, Y., et al., Uniaxial negative thermal expansion and band renormalization in monolayer Td?MoTe2 at low temperature. Physical Review B, 2020. 101(10).6. Meng, W., et al., 30 T scanning tunnelling microscope in a hybrid magnet with essentially non-metallic design. Ultramicroscopy, 2020. 212: p. 112975.
    时间： 2020-11-04
    作者： QUANTUM量子科学
  • 美国RHK Technology公司推出新一代革命性扫描探针显微镜控制平台R9plus
    继美国RHK Technology公司推出的革命性扫描探针显微镜控制平台R9取得大成功之后，其研发团队通过升软硬件及功能隆重发布新一代R9plus控制器。基于特的单箱集成，R9plus将无限的灵活性，精心设计的实用功能和高的设备稳定性巧妙结合在一起。R9plus细化和扩展的固件、软件，以及进一步优化的模拟电路提供给用户优越的性能和体验。 相比于R9控制器，升后的R9plus（图1）特点主要有：全新的FPGA固件构架大地提高了配置灵活性，对于高测量提供有60多个可用的数据通道，数据流和扫描速度均提高5倍，模拟电路噪声水平降低到原来的1/4，锁相放大器的解调带宽增加至100KHz，一个控制器可以运行两个立的扫描探针显微镜（SPM）和设置任意密度的网格点进行图谱测量等。图1：R9plus便捷的单箱集成 图2：R9plus更低的噪声水平 R9plus允许高质量图像和谱图数据的采集。利用R9plus采集扫描隧道谱图，即网格谱线数据，允许实时显示10条阈值谱线（图3）。谱线的每个像素点可以单显示和分析。谱线数据可以取平均值用于与衬底的噪声进行比较。图3：硅的网格扫描隧道谱图 R9plus对于原子力显微镜（AFM）的控制也有大的优势。先，其多个内部集成的锁相放大器可以探测针-样品间非线性相互作用机制；其次，通过表征非接触原子力显微镜（Non-contact atomic force microscope）和频率调制开尔文探针显微镜（Frequency-modulated Kelvin probe microscope）结合技术中的边带振幅，NC-AFM锁相环（phase lock loop）的带宽可以与开尔文测试分离，由此可以更快地扫描且噪声更低。再次，两个锁相环可以同时立地测试双探针NC-AFM。后，提供一个切换开尔文探针不同模式的开关键，且可以同时测量2*?Bias and 3*?Bias由此得到 dC/dZ和dC/dV信号。图4：边带频率调制开尔文测量噪声较低 R9plus基本功能可被初学者快速掌握，使用方便，同时R9plus的灵活性又适用于高用户，可突破限制，灵活设计更加符合实验需求的功能和模式。对于任何别的用户体验和简单或苛刻实验步骤的任何阶段，R9plus以其完全充分整合的内部电路、直观的图形用户界面，易于定制的硬件描述语言，高的数据完整性，有利的诊断工具，低的噪音和高的速度为用户提供有力的支持。 相关产品：RHK-R9扫描探针显微镜控制器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C159539.htm
    时间： 2017-01-09
    作者： QUANTUM量子科学
  • 安捷伦隆重推出新型离子泵控制器(可独立调节四台泵)
    安捷伦科技公司隆重推出可独立调节四台泵的新型离子泵控制器 2011 年9 月20 日，北京— 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）隆重推出4UHV 离子泵控制器，本产品的灵活设计使其能够为最多4 台离子泵供电，并对各泵进行控制和独立监测，每个泵的抽速范围可达20 到500 升/秒。 安捷伦真空产品部副总裁兼总经理Giampaolo Levi 表示：“该控制器采用低电路噪音设计，原始设备制造商们无需针对重要应用使用静噪滤波器，可大幅节省成本。此外，我们新推出的这款控制器还与用于涡轮分子泵和前级泵的其他控制器共享通信协议，因此客户无需再进行繁琐的工程设置”。 安捷伦为各种工业和科研应用提供了全系列真空泵及真空系统，包括旋片泵、干式涡旋泵、扩散泵、涡轮分子泵、离子泵及涡轮分子泵机组，可建立从大气压降至10-12 mbar 的真空度。 4UHV 是安捷伦VacIon Plus 产品系列的最新成员，该系列包括完备的离子泵、控制器、各种选件和附件，专门用于建立超高真空(UHV)。应用领域包括高能物理、研发以及纳米技术（特别应用于扫描电子显微镜）。 要了解更多信息，请访问www.chem.agilent.com/en-US/Products/Instruments/vacuum/pumps。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站www.agilent.com/go/news。
    时间： 2011-09-22
    作者： 安捷伦
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    [color=#990000]摘要：目前真空冷冻干燥过程中已普遍使用了电容压力计，使得与电容压力计相配套的压力控制器和电动进气调节阀这两个影响压力控制精度和重复性的主要环节显着尤为突出。为解决控制精度问题，本文介绍了国产最新型的2通道24位高精度PID压力控制器和步进电机驱动电动针阀的功能、技术指标及其应用。经试验验证，上游控制模式中使用电动针阀和高精度控制器可将压力精确控制在±1%以内，并且此控制器还可以同时用于冷冻干燥过程中皮拉尼真空计的监控，以进行初次冻干终点的自动判断。[/color][size=18px][color=#990000]一、问题的提出[/color][/size] 压力控制是真空冻干过程中的一个重要工艺过程，其控制精度严重影响产品质量，对于一些敏感产品的冷冻干燥尤为重要。因此，为使冷冻干燥过程可靠且可重复地进行，必须在干燥室内准确、重复地测量和控制压力，这是考察冷冻干燥硬件设备能力的重要指标之一。同时因为一次干燥时的压力或真空度，直接影响产品升华界面温度，因此准确平稳的控制压力，对于一次干燥过程至关重要。但在实际真空冷冻干燥过程中，在准确压力控制方面目前国内还存在以下问题： （1）压力控制器不匹配问题：尽管冷冻干燥工艺和设备都配备了精度较高的电容压力计，其精度可达到满量程的0.2%~0.5%，但目前国内大多配套采用PLC进行电容压力计直流电压信号的测量和控制，PLC的A/D和D/A转换精度明显不够，严重影响压力测量和控制精度。A/D和D/A转换精度至少要达到16位才能满足冷冻干燥过程的需要。 （2）进气控制阀不匹配问题：对于冷冻干燥中的真空压力控制，其压力恒定基本都在几帕量级，因此一般都采用上游进气控制模式，即在真空泵抽速一定的情况下，通过电动调节阀增加进气流量以降低压力，减少进气流量以增加压力。但目前国内普遍还在使用磁滞很大的电磁阀来进行调节，严重影响压力控制精度和重复性，而目前国际上很多已经开始使用步进电机驱动的低磁滞电动调节阀。 为解决上述冷冻干燥过程中压力控制存在的问题，本文将介绍国产最新型的2通道24位高精度PID压力控制器、电动针阀的功能、技术指标及其应用。经试验考核和具体应用的验证，上游控制模式中使用电动针阀和高精度PID压力控制器可将压力精确控制在±1%以内，并且2通道PID控制器还可以同时用于冷冻干燥过程中皮拉尼真空计的监控和记录。[size=18px][color=#990000]二、国产2通道24位高精度PID压力控制器[/color][/size] 为充分利用电容压力计的测量精度，控制器的数据采集和控制至少需要16位以上的模数和数模转化器。目前我们已经开发出VPC-2021系列高精度24位通用性PID控制器，如图1所示。此系列PID控制器功能强大远超国外产品，但价格只有国外产品的八分之一。[align=center][img=冷冻干燥压力控制,550,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211608584555_3735_3384_3.png!w650x338.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 压力控制器其主要性能指标如下： （1）精度：24位A/D，16位D/A。 （2）多通道：独立1通道或2通道。2通道可实现双传感器同时测量及控制。 （3）多种输出参数：47种（热电偶、热电阻、直流电压）输入信号，可实现不同参量的同时测试、显示和控制。 （4）多功能：正向、反向、正反双向控制。 （5）PID程序控制：改进型PID算法，支持PV微分和微分先行控制。可存储20组分组PID，支持20条程序曲线（每条50段）。 （6）通讯：两线制RS485，标准MODBUSRTU 通讯协议。 在冷冻干燥的初级冻干终点判断中，VPC-2021系列中的2通道控制器可同时接入电容压力计和皮拉尼压力计，其中电容压力计用作真空压力控制，皮拉尼计用来监视冻干过程中水汽的变化，当两个真空计的差值消失时则认为初级冻干过程结束。整个过程的典型变化曲线如图2所示。[align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,586,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211609304857_1459_3384_3.png!w586x392.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2. 初级干燥过程中的典型电容压力计和皮拉尼压力计的测量曲线[/color][/align][size=18px][color=#990000]三、国产步进电机驱动电子针阀[/color][/size] 为实现进气阀的高精度调节，我们在针阀基础上采用数控步进电机开发了一系列不同流量的电子针阀，其磁滞远小于电磁阀，如图3所示，价格只有国外产品的三分之一，详细技术指标如图4所示。[align=center][img=冷冻干燥压力控制,400,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211609435684_1917_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align][align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610002292_1250_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 国产NCNV系列电子针阀技术指标[/color][/align][size=18px][color=#990000]四、国产PID控制器和电子针阀考核试验[/color][/size] 考核试验采用了1Torr量程的电容压力计，电子针阀作为进气阀以上游模式进行控制试验。首先开启真空泵后使其全速抽气，然后在68Pa左右对PID控制器进行 PID参数自整定。自整定完成后，分别对12、27、40、53、67、80、93和 107Pa 共 8 个设定点进行了控制，整个控制过程中真空度的变化如图 5所示。 [align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,418]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610175473_9598_3384_3.png!w690x418.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 多点压力控制考核试验曲线[/color][/align] 将图5曲线的控制效果以波动率来表达，则得到如图6所示的不同真空压力下的波动率。从图6可以看出，整个压力范围内只有在12Pa控制时波动率大于1%，显然将68Pa下自整定得到的PID参数应用于12Pa压力控制并不太合适，还需要进行单独的PID 参数自整定。[align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610294377_3818_3384_3.png!w690x388.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6. 多点压力恒定控制波动率[/color][/align][align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

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    多功能PID控制器和耐腐蚀高速数控针阀在化学药品注入双闭环比值控制中的应用

    [size=16px][color=#339999][b]摘要：在目前的流体比值混合控制系统中，普遍采用的是多通道闭环PID控制系统对各路流量进行准确控制后再进行混合，这种控制方式普遍存在的问题是对流量调节阀的响应速度、耐腐蚀性和线性度有很高要求。为此本文提出的第一个解决方案是采用NCNV系列强耐腐蚀的高速和高线性度电控针阀，第二个解决方案则是不再使用流量调节阀，改用压力控制器通过调节流体进口压力来实现流量的精密控制，而第二种方案更适用于微流量的精密控制。[/b][/color][/size][align=center][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在医药实验室、燃烧系统和化工领域的生产过程中，常需要将两种或两种以上的流体物料保持一定的比例进行混合，如比例一旦失调，将影响质量甚至造成事故，因此这种多种流体精密混合的控制需要采用精密的PID比值控制系统。一个比较典型的两种流体混合的双闭环PID比值控制系统如图1所示，但这种比值控制系统存在以下几方面的问题和注意事项：[/size][align=center][size=18px][color=#339999][b][img=常用双回路比值控制系统示意图,600,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308231002390515_7752_3221506_3.jpg!w690x408.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 常用化学药品注入双回路比值控制系统示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] （1）图1所示结构是一种典型的流量调节方式的控制系统，即通过两个控制阀同时调节两路流体流量，并使两路流量达到设定比值，以实现混合后的准确比率。但这种流量调节方式的前提是其中的两路液体必须有相应的压力进行驱动，且要求相应的驱动压力尽可能稳定。[/size][size=16px] （2）流量调节方式要求控制阀具有较快的调节速度，如果流量调节速度慢于驱动压力的波动速度，则很难实现准确控制。[/size][size=16px] （3）在很多流体比值混合中，流体介质往往都带有腐蚀性，这就要求液体流动管路中的所有装置都需要具有耐腐蚀性，特别是对内部带有运动机构的控制阀，其耐腐蚀性尤为关键。[/size][size=16px] （4）PID控制是一种典型的线性控制技术，为了保证比值控制的准确性，除了要求流量计和PID控制器具有相应的测量控制精度之外，更要求控制阀开度与控制信号之间具有很好的线性关系，否则很难实现较高精度的流量控制，从而也无法实现高精度的比值控制。[/size][size=16px] 上述的快速调节能力、耐腐性以及线性度往往是对流量控制阀的严峻挑战，很少有控制阀能同时满足这些要求，而且口径越大的控制阀越难实现。[/size][size=16px] 为了解决比值控制中控制阀中存在的响应速度、耐腐蚀性和线性度问题，本文提出了两种解决方案。第一种方案是在流量调节的基础上，采用耐腐蚀的线性度好的高速数控针阀；第二种方案是采用压力控制方式来实现流量调节，省略掉流量控制阀，同样可以实现高精度比值控制。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 本文在这里设计了两套解决方案，第一套方案还是采用流量调节技术，只是对控制阀和比值控制器进行了明确，关键是将流量控制阀采用了NCNV系列步进电机驱动的高速高线性度的数控针阀来代替，整个控制系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用高速数控针阀的比值控制系统,600,341]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308231003088266_938_3221506_3.jpg!w690x393.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 采用高速数控针阀的比值控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 所用的NCNV数控针阀的通经范围为0.9~4.1mm（甚至更大），全量程响应时间小于1秒，可实现高速流量调节。由于采用了步进电机驱动，从而具有很小的磁滞和优于±2%的线性度，全量程的重复精度可以达到±0.1%。另外此系列数控针阀还具有极低的漏率，可用于对真空密封要求苛刻的使用场合。数控针阀的控制除了可以直接采用0~10V模拟电压控制之外，也可采用RS485信号进行通讯控制。[/size][size=16px] 图2所示的流量调节比值控制系统中，比值控制器采用了VPC2021系列多功能PID控制器。此控制器具有两路独立通道进行比值控制。重要的是这两路PID控制通道都具有24位AD采集精度和16位DA控制精度，由此可进行高精度的比值控制，还可以满足微小流量变化的控制要求。[/size][size=16px] 在第二套解决方案中，采用了压力控制器、流量计和比值控制器构成的双闭环控制回路来进行每个独立管路中的流量控制，由此最终实现比值控制。由于每个管路中的管径保持不变，那么通过改变进液压力就可以调节流量。这种采用压力控制方式的比值控制系统如图3所示。进液压力控制可以采用对进液容器内部的气压控制方式将流体压出，这时的气压控制就相当于一个气压泵，此流量控制方式可以实现很高的控制精度。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用压力控制器的比值控制系统,600,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308231003293037_3318_3221506_3.jpg!w690x389.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 采用压力控制器的比值控制系统[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，通过上述的两套解决方案，可以很好的解决目前流体混合中比值控制在响应速度、耐腐蚀性和线性度等方面存在的问题，可以实现流体比值混合的高精度控制。特别在第二套解决方案中所采用的压力控制技术，去掉了流量控制阀，但增加了压力控制来调节流量，由此可以实现超高精度的流量控制，特别适用于微流量的快速控制，可推广应用于微流控领域。[/size][align=center][size=16px][/size][/align][align=center][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][size=16px][/size]

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