串行与平行活动系统之间的比较

各种主动振动隔离系统（活动系统）具有不同的硬件，软件和整体技术功能。仪器用户和制造商必须对这些差异有透彻的了解，以便选择适当的系统以在各自环境中支持其工具。

最近所做的一个分化是区分串行和平行活动系统，与AVI和TS系列属于平行活动系统类别。本文解释了如何经常比较串行和平行的活动系统，并有助于理解事实和虚构的差异。

神话与事实

神话：串行>低频振动隔离性能的平行活动系统

事实：平行>低频振动隔离性能的串行活动系统

反馈回路系统是活动系统中广泛使用且有效的隔离机制。它由一系列惯性传感器，控制电子和执行器组成，这些传感器和执行器用于动态减弱环境振动噪声。

所有由惯性传感器组成的反馈系统的特征是由传感器的低频噪声确定的低频截止。这种噪声的水平主要由惯性传感器的质量定义，这在各个活动系统之间有所不同。

相对于小型型号活动系统（例如AVI和TS系列），大小和低频响应之间建立了平衡。质量保持较低，以实现适合精确紧凑显微镜的紧凑型结构。与具有较大质量惯性传感器的活动系统相比，紧凑型尺寸限制了0-1 Hz之间的可用隔离。

为了AVI系列（图1），开发了低频传感器（LFS）系统（图2），以通过提供一个可以与AVI系列相关的较大质量惯性传感器来弥合性能差距隔离。当耦合到LFS系统时，AVI系列将在任何高质量反馈系统（串行或平行）上提供更大的低频隔离性能。

图1。直接支撑SEM列AVI-400

神话：平行活动系统需要调整为有效载荷

事实：具有高质量反馈回路的平行主动系统不需要有效载荷调整

有一个论点是，由于要求将其专门调整为支持的有效负载，因此平台的总隔离受到平行活动系统的限制。对于某些并行的某些并行活动系统，此参数是正确的，但并不是所有并行活动系统的标准功能。

它是为活动系统设计的反馈回路系统质量的函数。反馈回路系统的质量是由它可以容纳的频率范围以及有效载荷中有效共振的范围所定义的。

图2。LFS系统

由于有效载荷中没有阻碍的共振引起的相变，反馈回路被驱动到振荡。设计良好的反馈回路具有高频响应（几个kHz）可以通过消除反馈回路中的振荡有效地湿负荷共振。

在AVI和TS系列平台。除了具有广泛的反馈循环外，AVI和TS系列平台不需要对特定的有效载荷共振进行调整。这在整个生产历史上保持真实（图3）。

图3。共鸣

神话：将串行活动系统从有效载荷中解耦提供优势

事实：将串行活动系统从有效载荷中解耦提供缺点

使用较大质量的串行活动系统往往反馈响应较差，因为许多制造商将数据报告为100 Hz。这种限制迫使串行活动系统以约20 Hz的速度使自己与有效载荷解脉。结果，允许被动隔离机制减轻较高的频率。

尽管这种去耦消除了较高的有效载荷共振，但它并未考虑从直接耦合到有效载荷本身的外部振动源。

将有效载荷解耦由于活动系统的反馈回路无法直接施加到有效载荷的振动噪声（例如，振动噪声不是从地板上）。

由惯性平台持有的有效载荷，并以20 Hz的形式将其作为“串行”系统将其解耦具有合理的隔离层与地板振动，但是当与有效载荷建立更多外部连接时，性能水平会恶化。诸如电子显微镜之类的有效载荷通常会通过电缆，泵线和导管耦合到周围环境，这意味着它与地板间接耦合。

尽管这些线条和电缆的大多数本质上都很僵硬，但电缆刚度的总和可以接近或更高，甚至比20 Hz脱钩器的刚度更高。结果，电缆和泵线将为活动系统本身创建机械旁路，将明显的振动直接引入有效载荷中。

对于平行的活动系统（例如AVI和TS系列。这些系统已僵硬地连接到有效载荷，并直接与从地板和周围进入有效载荷进入有效载荷的力量作斗争。这是比串行活动系统的独特区分好处。

应该注意的是，由于有效载荷下的橡胶脚，还是有效载荷中的内部共振，所有活动系统都将以很高的频率与有效载荷分离。但是，通常，此频率将在几百Hz的范围内，距离串行活动系统的20 Hz范围很远。

结论

重要的是要了解主动隔离技术之间的事实差异，以帮助仪器实现其实验室条件的最佳振动隔离性能。平行的活动系统更有效地从周围的力量脱离有效载荷。

因此，了解这些变化和计划不仅可以节省时间和金钱，而且还可以使最终用户专注于他们的工作，而不是隔离平台。

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