通常,使用传导率曲线和固有频率作为衡量标准来比较不同的隔振器。这两个标准对于任何隔振器都极为重要,因为二者共同定义了隔振器在不同扰动频率下的振动抑制能力。由于大多数隔振器可以理解成弹簧-阻尼质量体系,因此传导率具有以下特性,并且隔振频率从共振频率的 1.41 倍以上开始。

显然,固有频率应该尽可能低,因为它会将整个曲线向左移动,从而在更宽的频率范围内实现隔离,并且隔振效果更好。
然而,特别是在主动隔振器中,不能忽视某些非线性和其他激励源。这是来自执行器的最大允许力,它限制了大振幅的性能。
低激励噪声性能是主动隔振系统的核心指标。电子元器件固有噪声(如压电传感器信号中的本底噪声)经反馈环路多重放大后,将被控制器误判为真实振动信号,驱动作动器产生寄生振动谱。此噪声独立于外部激励,构成隔振平台的绝对振幅下限。
因此,不同隔振器的性能对比存在客观难题,这已成为行业核心瓶颈。
隔振器性能对比需严格遵循VC振动曲线标准,该体系基于1/3倍频程绝对速度谱,将环境振动分为以下等级:
Workshop:可明显感觉到振动。适用于车间和非敏感区域;
Office: 可感知振动。适用于办公室和非敏感区域;
Residential Day: 几乎感觉不到的振动。大多数情况下适用于睡眠区。通常适用于计算机设备、医院康复室、半导体探针测试设备和 40 倍以下的显微镜;
Op. Theatre: 振动不易察觉。大多数情况下适用于手术室、100 倍以下的显微镜和其他低灵敏度设备;
VC-A: 400倍光学显微镜;
VC-B: 适用于线宽为 3 μm 的检测和光刻(包括步进器);
VC-C: 1000倍光学显微镜、光刻检测设备;
VC-D: 在大多数情况下,适用于要求最苛刻的设备,包括电子显微镜(TEM和SEM)和电子束系统;
VC-E: 适用于最苛刻的敏感系统,包括长路径、激光、小目标系统、纳米尺度的电子束光刻系统,以及其他需要超高动态稳定性的系统。
相邻VC等级间的最大允许振动幅值呈二分递减关系。VC-E作为当前最高标准,其扩展等级F、G等仅作评估参考,未被纳入工业标准。
为测定Seismion Reactio 主动隔振系统的本底噪声极限,需在振动激励极小的环境中测量其隔振顶板的振动谱,实测结果如下:

使用 Seismion Reactio 测量绝对振动速度
可以看出,我们的 Reactio 在低于 1 Hz 的整个频率范围内都达到了 VC-F 水平。这意味着它可以轻松满足所有行业标准,即使是最敏感的系统也是如此。在 2 Hz 以上,甚至可以实现 VC-G 水平。
Seismion如何实现行业领先的本底噪声水平
Seismion Reactio 隔振器开发的主要目的是实现目前同类产品中所有有源隔振器的最低噪音水平。控制反馈回路采用纯模拟元器件架构,所有元件均依据本底噪声特性严格筛选优化。压电传感器噪声水平基于科学文献建模计算,其特性参数经优选匹配实现系统级降噪。
通常,数据表中给出的传导率曲线多在振动台强激励下测得(激励强度>1g),此时系统本底噪声被完全掩盖。然而,Seismion 给出的传递率曲线都是在实验室环境激励下实测(背景振动≈VC-G级),精准匹配隔振器真实工况振动水平。