壓電陶瓷的階躍時間
響應速度快是壓電陶瓷一個非常典型的特性，快速的電壓改變促使壓電陶瓷快速產生膨脹形變，壓電陶瓷在加載預緊力狀態(tài)下可以輸出良好的動態(tài)性能（但需要控制在它的諧振頻率點以下使用，上一期中我們詳細介紹過壓電陶瓷的諧振頻率）。壓電陶瓷的這個特性在很多動態(tài)應用中起著非常重要的作用，比如顯微掃描、穩(wěn)像、閥門、開關、沖擊波發(fā)生器、主動震動等。
壓電陶瓷的躍時間
壓電陶瓷的階躍時間也可以理解為壓電陶瓷zui快的響應時間，當給壓電陶瓷加載一個很快的電壓脈沖信號時，壓電陶瓷會在階躍時間Tmin內快速膨脹形變，同時壓電陶瓷諧振頻率會被激起，產生阻尼震蕩后達到穩(wěn)定的位置。
壓電陶瓷迅速膨脹形變到zui大位移時的zui短上升時間Tmin是由其諧振頻率決定的。當控制電壓信號迅速增到zui大，壓電陶瓷會在諧振頻率1/3周期內達到位移的zui大值。
比如一個一端固定的壓電陶瓷諧振頻率f0=10kHz,在驅動電流足夠的條件下它可以在33μs內達到zui大位移。
下圖為芯明天XP-611.X壓電納米定位臺在脈沖信號激勵后的響應時間圖，60ms內大概是40次震蕩，階躍時間大概為0.56ms。越快的脈沖信號會激起越大的振幅。芯明天直驅機構及閉環(huán)版本壓電納米定位臺在脈沖信號驅動下則不會產生震蕩。
響應時間的快慢跟壓電系統(tǒng)的諧振頻率有關，但是要確保驅動壓電陶瓷的控制器能夠產生足夠大的電流。芯明天E52系列壓電控制器的峰值電流可達17A。
zui快的響應時間需要滿足動態(tài)的zui大電流：
閉環(huán)VS開環(huán)壓電產品階躍時間
閉環(huán)壓電納米定位臺類產品由于內部配置了閉環(huán)傳感器，壓電控制器通過PID算法對接收到的傳感信號所檢測到的位置進行電壓調整從而修正位移，因此階躍時間比開環(huán)狀態(tài)明顯變慢。
封裝陶瓷VS納米定位臺階躍時間
由于封裝壓電陶瓷的諧振頻率非常高，階躍時間相對較快，而壓電納米定位臺產品由于機械鉸鏈結構的限制使得諧振頻率相對壓電陶瓷有所降低，因此階躍時間也會隨之降低。
芯明天壓電產品階躍時間
封裝型壓電陶瓷產品
芯明天封裝型壓電陶瓷的諧振頻率在3-40kHz，階躍時間非常快，例如PSt 150/7/20VS12配套E52系列大功率壓電控制器的階躍時間可以達到33μs。
壓電納米定位臺
芯明天壓電納米定位臺的諧振頻率通常在幾百至幾千赫茲之間，例如XP-611.X開環(huán)的階躍時間為0.56ms,閉環(huán)型號的階躍時間為15ms，XP-611.XYZ三維壓電納米定位臺由于其高精度，響應速度快及穩(wěn)定性好等特點已經成功批量應用于工業(yè)精密加工領域。
壓電偏轉鏡
在主動光學、激光通信、光路調整等動態(tài)掃描應用中，對壓電偏轉鏡的動態(tài)性提出了很高的要求，芯明天壓電偏轉鏡系列產品的出色表現(xiàn)已經成功應用于衛(wèi)星通信技術實驗中，并受到廣大用戶的*，芯明天P33.T2S配套E00/E01系列壓電控制器，可以實現(xiàn)1.1ms的階躍時間。
