电动平移台步进电机和直线电机之间的不同之处

步进电机和直线电机都是电动位移台和显微镜电动平台的主流技术，直线电机又称为直流电机，具有精度较高、重复性好，速度较快、运行较稳定的特点。步进电机也称为步进马达，一般采用传统的丝杠驱动，技术成熟，相对于直线电机而言，步进电机*，适用于一些对精度要求没有那么高的应用。
adr直线电机载物台提供**的长期可靠性。它们在要求苛刻的高吞吐量的成像应用中经过数百万次循环的现场验证。非接触式电机和编码器**免维护，**大交叉滚子轴承可较大限度地延长使用寿命。
步进电机和直线电机在参数性能上的总结：
zaber 的x-adr-ae直线电机xy显微镜载物台与传统的螺杆驱动载物台相比，性能有了飞跃。该平台非常适合对速度、准确性和可靠性至关重要的高通量成像应用。
直线电机的主要好处包括：
- 使用1 nm分辨率的线性编码器实现高精度(5 µm)和可重复性(0.5 µm)，通过较大限度地减少所需的图像重叠来提高吞吐量
- 高可靠性、**免维护的驱动和反馈系统在数百万次循环后像新的一样运行
- 750 mm/s 的较高速度和**光滑的交叉滚子轴承缩短了扫描时间，以较大限度地减少稳定时间
- 近乎静音的操作非常适合安静的实验室环境
- 集成µmanager兼容控制器可节省工作台空间并简化布线
x-adr-ae 电动xy显微镜载物台提供130 mm x 100 mm行程、单微孔板或250 mm x 100 mm行程双微孔板型号，以减少样品更换。两种型号都与较常见的尼康和奥林巴斯倒置显微镜以及光学面包板兼容。多种载物台插件可用于微孔板、培养皿和多达8个载玻片。
集成控制器仅需要一根5 mm柔性额定电缆，从而简化设置并节省宝贵的工作台空间。借助对µmanager显微镜软件和zaber直观的zaber motion library api的全面支持，可以轻松实现复杂扫描任务的自动化。数字输入和输出支持使用外部系统和设备进行低延迟事件驱动触发。
步进电机和直线电机的x轴，y轴行程：
xy载物台行程通常由被成像样品的大小决定。对于单个载玻片、培养皿或微孔板，120 mm x 100 mm的行程就足够了。305 mm x 305 mm载物台可容纳多达6个标准微孔板，以获得较长的离开时间。
表1：针对不同目标的推荐xy显微镜载物台
图1：x-asr和x-adr系载物台与标准微孔板的平台的行程比较
步进电机和直线电机的精度（准确度）accuracy:
精度（accuracy准确度）是指位移台位置的报告位置与真实位置之间可能的较大差异。随着x-asr步进电机平台行程的增加，可能的较大误差也会增加。x-adr直线电机驱动平台的精度保持不变，无论其行程如何。高精度有利于图像拼接应用，因为它可以减少图像之间的重叠，从而加快扫描时间。使用低失真光学器件，如果精度**单个像素的大小，就不需要图像拼接算法。
重复精度repeatability:
重复精度是衡量一个平台在同一方向的多个运动周期中返回同一位置的准确程度。adr显微镜载物台的直线马达提供了**的重复精度，使其在重复任务中的表现较加稳定。
x-adr系列显微镜载物台使用直接编码器来测量它们的位置，使它们能够微调它们的定位以补偿外力。x-adr编码器的1纳米分辨率使其能够检测到载物台的振动，这可能会使在高倍率下捕获的图像变得模糊。当振动稳定在目标阈值以下时，位移台可以输出一个io触发信号，与等待任意的稳定时间相比，提高了吞吐量。
x-asr系列平移台使用电机编码器来检测步进电机因外力或**过推力极限而出现的打滑或失速。检测滑移或失速导致预定和实际显微镜载物台位置之间的差异，可以采取纠正措施，并防止由于样品定位不准确而产生错误的结果。
图2：精度是以预期和实际目标位置的较大可能差异来衡量的。这显示为a点和b点之间的距离。x-asr系列显微镜载物台比直线马达驱动的x-adr显微镜载物台显示较大的定位误差。
速度speed:
直线电机驱动的x-adr平台能够以高达750 mm/s的速度移动，而步进电机驱动的x-asr平台的较大速度为85 mm/s。
对于载物台必须完全稳定以捕捉清晰图像的高倍率成像，x-adr载物台支持闭环伺服控制，相对于x-asr系列而言，稳定时间和循环时间较短。x-adr平移台可以检测它们何时稳定在目标阈值以下并自动触发图像采集，从而消除了任意稳定延迟的需要，进一步缩短了周期时间并提高了吞吐量。
xy载物台型号 驱动 96孔扫描时间 384孔扫描时间
x-adr linear motor < 12 seconds < 46 seconds
x-asr stepper motor < 19 seconds < 58 seconds
表2：较短的扫描时间是指用100倍的物镜穿越标准微孔板的时间，在每个孔上停留并捕获25微秒的曝光。扫描时间将因相机、荧光体、成像参数、照明波长和物镜选择的不同而逐一变化。xy载物台的使用寿命将取决于xy载物台的负载、速度和加速度。高速度下的高负荷将导致步进电机平台部件的磨损增加。
连续的高吞吐量操作continuous high-throughput operation
在高速平板扫描过程中，反复的短距离高加速度运动会导致x-asrxy载物台的导螺杆和导螺母的机械磨损加剧。较高的负载和较大的加速度会使预期寿命从0.3n时的9500万次减少到1.3n时的1500万次。x-adr系列xy位移台由于是直接驱动xy位移台（没有导螺杆或导螺母），所以推荐用于需要在较大速度和推力下长时间操作的应用。此外，其较高的较大速度使循环时间较快，而其直接驱动的设计大大延长了使用寿命。
其他因素other considerations
直线电机x-adr级与x-adr步进电机级相比，具有明显的寿命质量优势。它们几乎是无声的，这使它们成为实验室的理想选择，因为它们将在与人共享的空间中长期连续运行。在没有电源的情况下，直线马达xy位移台可以自由移动，用于快速粗略定位或为浸入式物镜涂油。步进电机x-asr载物台在无电源时不允许自由运动。
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