专利名称：用于主动振动隔离和主动振动消除的系统和方法
技术领域：
本发明是关于一种振动隔离和消除的系统和方法，特别适合于高精度晶片芯片的生产和检测设备，但不局限于此应用。
采用主动振动隔离和消除技术的产品是市场上可得到的，但是他们的效果有待提高。随着需要更小尺寸的芯片生产的发展，用于IC生产和检测设备的主动振动隔离和消除技术(也称为气垫(air mount)技术)需要更加有效。通常，主动振动隔离/消除系统中的激励器和传感器没有集成在一起。例如，US专利6,286,644，Schubert公开和描述了一个主动振动隔离器，其中在图7中，传感器‘PO’和空气弹簧激励器‘AS’是两个相互分离的元件。
本发明的目的是提供一个主动振动隔离/消除系统，该系统集成了一个激励器和一个传感器。系统提供了更优秀的振动消除能力。和其他类似系统相同，该系统用于实际应用中的各种类型的高精度生产设备，例如，用于芯片生产设备中的气垫中，高精度显微镜和其他高精度设备。例如，本系统的应用减小了在追求更小尺寸的芯片生产中所遇到的一个重要的障碍。本发明基于一个概念，即在一个主动振动隔离/消除系统中的激励器和传感器能够集成在一起，该集成方式能够使许多已知的性能局限(如著名的控制论中的增益和相位关系所述)减少到一个不再是性能局限的水平。
本发明的另外一个目的是提供一个用于绝对减振器中的所提议的主动振动隔离/消除系统。通过结合减振技术和气垫技术，可以实现大幅度提高的气垫性能。本发明的绝对类型的(运动)减振器典型地但不排除性地包括两个部分，这两个部分是至少在减振方向上可以彼此相对移动。该类型减振器的第一个部分连接在第一个物体(通常是要减振的物体)上，该部分可以包含一个激励器线圈和一个完整的传感器装置。在该类型的传感器的感应器件为磁铁和线圈型的情况下，其中一个部分例如线圈感应器连接在第一个物体上，其他部分例如本发明的磁铁感应器可以相关于要减振的运动自由地连接在第一个物体上。本发明人提议将磁铁感应器附着在一个参考物体上，该物体应该不会受其他物体的振动的负面影响。参考物体可以是一个浮动物体(自由地连接在第一个物体)。在一个绝对减振器中，该浮动物体作为一个绝对参考。该类型减振器的第二个部分牢固地连接在第二个物体(通常为地面或者不移动的参考物)上，其包括一个磁铁激励器。相对于减振器工作时仅仅要求第二个物体用于提供一个反作用力，作为由激励器产生的作用在第一个物体上的作用力的反作用力。也可以使用一个附加物体，用于保存该反作用力。在低频率下，这会造成较低的性能，但是在一定情况下会有极好的表现。在以上和下面的描述中，线圈和磁铁位置能够相换，同时不影响本发明的效果。是否交换线圈和磁铁的位置是一个争议性的问题，它是基于许多的实际情况，并且根据不同的实际应用而改变。然而，通常来说，最好的方法是将元件放置在一个给被减振和被控制的物体最小惯性的地方。
然而，本发明的各个方面还可以应用于相关的减振器，因此并不局限于绝对减震器。通常相关类型的(运动)减振器包括两个部分，这两个部分是至少在减振方向上可以彼此相对移动。该类型减振器的第一部分可以包含一个激励器电圈和一个传感器线圈，该第一部分牢固地连接在第一个物体上。该类型减振器的第二部分包括一个磁铁激励器和磁铁感应器，该第二部分牢固地连接在第二个物体上。
在一个优选实施例中，将一个Lorenz型线圈用作一个传感器，另外一个用作激励器，这是由于它们有接近理想的性能。通过采用一个特定的线圈设计，可以将传感器线圈和激励器线圈之间的潜在串扰减少到一个可以忽略的程度。一个减振器提供了一个与运动速度方向相反的力。由于Lorenz型线圈(也称为音圈)能够感知速度并且提供力，因此很明显，它们可以用作传感器和激励器。在实际应用中(例如在一个主动气垫中)，由于以上原因和其他原因，它们被频繁的使用。也能采用其他类型的传感器和激励器。然而，它们可能需要调节信号或者其他操作来使它们可用。其他传感器的一个例子是一个激光干涉仪。
通过观察，本发明的一个重要方面在于传感器和激励器被优选放置在合适的位置，从而可以使两者的组合(它是减振器的一部分)具有特定的相关属性。一个相关属性是由激励器引起的机械信号到传感器的传递时间很短。在激励器引起一个机械运动后，传感器检测该机械运动。本发明的传感器与激励器的组合有一个声延迟，在一个优选实施例中，该声延迟远远小于一毫秒(通常快于40微妙)。同样，在传感器与激励器之间的直接通路的质量应该很小，而它的强度应该很大。通过将传感器和激励器基本彼此靠近，能够得到所有这些规定。由于机械信号的传递时间有限，并且(在传感器与激励器之间)没有任何实际上的串扰，这就使减振器能够有一个十分稳定的高增益的反馈控制回路。此外，本发明的减振器优选地但不是排除性地具有一个小于1微妙的电子延时(它在传感器与激励器之间)。这就意味着，在传感器检测由一个机械运动引起的一个信号中，可以有一个很快的响应(该响应命令激励器产生一个力)。
本发明的另外一个目的是使串扰和干扰最小，特别是在传感器与激励器之间。发明人发现，通过使用一个磁性类型的激励器和一个非磁性类型的传感器，在其他元件中的串扰降低了。非磁性类型的传感器的例子是一个光学传感器。实现使不想要的串扰最小的一个额外的新颖方式是将一个激励器线圈和一个传感器线圈相互垂直放置。通过采用该方法，由激励器的激励器线圈产生的磁场会使在传感器线圈中的感应电流最小。传感器线圈不会产生场，因此串扰仅仅由一种方式产生。
通过使用两个而不是一个传感器线圈，并且通过使用参考物体中对对极性的磁铁，就会形成两个传感器，在出现一个运动时，这两个传感器产生两个相反的信号，而在出现电子干扰或者磁性干扰时，它们产生一个相等的信号。通过将两个传感器信号相减，就可以放大运动的测量值，同时消除所有的常规干扰。一个具有相同效果的方法是采用相同的磁铁布置和相反的线圈缠绕方向。
发明人发现，另外一种减少串扰的的方法是在激励器和传感器间采用一个防护罩。当使用一个包含导电体的防护罩(例如铜防护罩)时，可以实现用于EM波的防护罩。后一种防护罩也同样有益于降低由外部EM源造成的(例如由50/60Hz电源线造成的)负面影响。防护罩应该应用在传感器与激励器和或外部EM源之间。例如，能够用铜箔包装激励器和或传感器。为了降低不想要的串扰，需要使用一个磁防护罩。可以通过例如用所谓的μ金属包住传感器线圈的方法来实现该防护罩。
发明人还发现，当将一个防止噪声的防护罩用在减振器上时，减振器的性能大幅度提高。这是因为，发明人发现声波与电流一样在线圈上产生干扰。发明人发现，在绝对型的减振器中，特别是在浮动参考物体周围提供一个声学防护罩是有益处的。该防护罩应该不接触参考物体。在一个典型的但不是排除性的实施例中，感应器磁铁自由地连接在要减振的物体上。当将一个理想电流源提供给激励器线圈时，第二个物体的运动不能在激励器线圈中产生电流。第二个物体(激励器磁体安置在其上)仅仅提供激励器的作用力的一个反作用力(否则就不会引起要减振的物体的运动)。当电流源被设计为十分接近理想电流源时，第二个物体的运动的干扰就很小甚至没有(除非由碰撞造成的第二个物体的剧烈运动，在该情况下，就会产生一个结构错误)。
在一个优选实施例中，传感器和激励器两者都安装在需要减振的物体上，但是并不互相连接(例如，在现有技术中，传感器和激励器两者都安装在一个组件中，该组件安装在要减振的对象上)。这样做的缺点是性能依赖于组件与要减振的物体之间的连接的好坏。即使是在最好的情况下，这种方法也是有局限性的。使传感器和激励器拥有各自的界面，则可以消除这种依赖性。将传感器和激励器相互并行(代替串行)安装，则因为传感器仅仅测量对象的运动，要减振的对象可以不受由减振中的形变(例如由有限的硬度)造成的影响，同时没有由激励器力造成的减振器中的形变的负面影响。
在另一个优选实施例中，传感器的作用线(或者多个传感器的组合)和激励器的作用线有相同的作用点和相同的方向(这与现有技术中的情况不同)。该实施例提高了物体的减振性，因为减振作用是恰好在测量干扰的位置实施的。当可以预测干扰并且将一个预期的补偿信号馈送给减振器的补偿装置(例如，连接在激励器上的电子电路)时，可以提高减振特性。
其他附加的优点和新颖特性在以下的描述中阐明，并且根据以下解释，对本领域技术人员来说其一部分是显而易见的，或者通过本发明的实现来了解它们。
以下会通过例子并且参考附图，更加详细的解释本发明
图1示出了一个基本减振原理的系统；图2是一个图表，示出了一个市场中的气垫的性能；图3是一个图表，示出了影响主板的地面振动；图4示出了一个改进型气垫的系统；图5是一个图表，示出了一个具有控制器的改进型系统的开环性能；图6是一个图表，示出了一个改进型气垫系统的性能提高；
图7是一个图表，示出了对地面振动的灵敏程度；图8是一个图表，示出了一个传统系统对于1[N]脉冲的响应；图9是一个图表，示出了一个改进系统对于1[N]脉冲的响应；图10是一个图表，示出了在功率下降后，启动一个改进系统所需要多长的时间；图11示出了作为相同的相应距离的势能动能的总和；图12示出了通过使用微分滤波器，该系统在中频范围内的性能提高；图13示出了在一个改进系统中的主板上，响应作用力的一个闭合回路系统；图14示出了一个改进系统的地面振动的响应；图15示出了在一个改进系统中的主板上，对于一个脉冲的时间响应；图16示出了在一个改进系统中，主板对于参考物体上一个脉冲的响应；图17示出了在一个改进系统中，由作用在参考物体上的力所造成的主板运动的一个频率响应函数；图18示出了图16中的能量表的衰减速率；图19示出了本发明的一个减振器，它的激励器与传感器相互垂直放置；图20示出了本发明的一个减振器，它的激励器与传感器相互垂直放置，从而使用磁防护罩；图21示出了本发明的一个绝对减振器，它带有一个浮动物体；和图22示出了一个主动减振器的示意图可以采用控制论中的增益和相位关系描述一个主动隔离/消除系统的性能的局限性。
图1示出了一个系统100的原理图，该系统阐明了一个基本减振原理。原理图100包括一个大约1000[kg]的主板102，一个地面减振器104，一个刚性(也称为地弹簧)106和一个地面108。主板102和地面108通过刚体106和减振器104相互连接。刚体106的硬度足够大以致其提供1Hz的谐振频率。减振器104的值通常设为可以使整个系统100被临界减振。这样的一个系统的力灵敏度在图2中示出。
在较低的频率中，一个1[N]的力将给出小于1[mm/s2]的振动。在大于1[Hz]时，振动幅度将是一个恒量1[mm/s2]。从目前市场上的产品来看，这是合理的气垫的性能。然而很多公司解释它并没有达到足够好的程度。干扰经常大于1[N]，并且平版印刷机和电子光学机器需要一个比目前技术所能提供的更小的振动水平。
振动的一个主要错误源为地面。地面振动通过地面减振器和地弹簧影响了主板。该影响如图3所示。一个10[Hz]的10微米的地面振动将造成一个10e-6[m]*500[1/s2]＝5[mm/s2]的主板振动。
图4示出了包括一个改进型气垫的一个系统400。它包括一个从主板402连接到一个参考物体422的附加传感器430，和在主板402和地面408之间的一个激励器410。该系统的其它部分包括一个地面减振器404，刚体406，另一个减振器424和另一个刚体426。如果传感器430检测到运动，则命令激励器410以便减小运动。这实际上作为一个额外的减振器。参考物体422有效地起指示主板何时向传感器移动的装置，由此在传感器中产生一个信号。
从以前的机电减振器的经验可以得知，可以实现1e6[Ns/m]的性能。在一个典型的但不是排除性的实施例中，在0.5[Hz]支撑参考物体。该电子附件需要一个控制器来实现一个具有高增益的稳定系统。图5示出了带有控制器的新系统的一个可能的开环性能。这并不是让它工作的唯一方法；这仅仅是一个例子。因为负载是一个4级系统(激励器连接在第一个物体上，传感器连接在第二个物体上)，则期望产生总量为360度的相移。在低频下，刚体占主导，结合速度传感器的微商作用，在低频下提供了有+270度相移的一个+3的斜率。然后，可以发现谐振的两个点结束于一个-1的斜率并有-90度的相位。通过在+3的斜率上加入一个双局部滞后导线的滤波器，可以获得一个稳定的系统，该系统允许一个大幅度增益。在图5中可以看到，采用了一个5e7的尖峰增益。在右边，是一个开环传递函数的极坐标图。Nyquist-1点被一个半径为0.5的红色圆圈所围绕，该圆圈指明了最小的稳定边界。绿色圆圈的半径为 ，这是一个适合于减振时域响应的距离。
在气垫系统中的性能提高是很重要的(如图6)。在低频下，开始是相同的。这是因为在该处的性能是由地弹簧的刚性所主导的，其保持一致。但是传统的减振器在1[Hz]开始升高，而新减振器在0.003[Hz]开始升高。在1[Hz]，振动级别为1[nm/s2](提高了1e6倍)。性能持续显著地提高并超过1000[Hz]。在1000[Hz]，仍然有因数为1000的提高。
图7是一个图表，对示出了地面振动的灵敏程度。图7示出了在一个很宽的频率范围内，衰减比传统方法要优越几个数量级。
由于新方法的低频特性，它会有一个比传统方法中更长的稳定行为。在图8中可以看到，传统方法针对在仿真开始后的0.1[s]时给出的0.1[s]长度的1[N]脉冲的响应。图9是新系统针对相同脉冲的响应。
主动系统的响应有小于大约1500倍的振幅，和大于300倍的时间比例。这两个数字对于我们所希望的低加速级别是有益的，而其原因在于涉及在断电之后启动系统需要多长时间。一个类似的关心是系统如何响应参考物体的干扰。为了研究它，在图10中也同样对参考物体执行(大的)1[N]，0.1[s]脉冲。由于设置系统以便积极跟随参考物体的，因此产生一个很大的主板响应。事实上，这些很大的力从没有加在参考物体上，但是它对于理解一旦参考物体开始移动(例如由于唤醒振动)则它会持续长时间振动是很重要的。
在图10中，我们可以看到渐渐衰减的参考物体的移动的信号。我们能够尝试寻找到一个检测该衰减的速度的表达式。可以通过能量分析得到它。能够将剩余振动作为物体、减振器和弹簧系统模拟。然后，给出这些参数，我们可以计算势能(0.5kx2)和动能(0.5mv2)的和。该和可以表示为一个相等的对应距离((0.5x2)+0.5mv2/k)).]]>该距离如图11所示。我们看到，在1200秒的末端，在静止之前仍然有一个实质距离要进行(0.1[m])。此外，下降速率很慢。
由于参考物体的状态在启动时必须假设为未知状态，因此上述的缓慢接近静止的方法是有缺点的。在控制器上的改变能够改善此性能。首先，参考物体的谐振频率上升至10[Hz]。这会将大部分抑制移至高频。结果，在低频就有较少的运行，从而提高低频的恢复。结合刚性的增加，整个增益也降低了。该目的是在降低低频抑制的同时维持高频抑制。作为第三种测量，开环曲线到-1点的距离增加了。这种增加会在闭环响应中引入更多的减振。为了增加中间频率范围，将一个微分滤波器放置在5[Hz]，将一个积分滤波器放置在50[Hz]。见图12。
在图13中，我们发现闭环系统对于在主板上的力的响应，图14有地面振动的响应。
以上系统的性能更加适度，但是相对于无源系统，仍然(在1到100[Hz]范围内)有更好的因数10。从8到16Hz，一个10微米的地面振动会造成小于0.01[mm/s2]的主板振动。在1[Hz]，最差点仍然有0.1[mm/s2]的良好数值。该数值比无源方法好5倍。在图15中，示出了对于主板上的一个脉冲的时间响应。与无源系统相比，抑制好15倍，6秒的稳定时间比其长4倍并有大于1.5倍的周期。合并起来，其加速度有14*(4/1.5)^2＝100倍的降低。
在图16中，示出了主板对于参考物体上一个脉冲的响应。这里，响应时间似乎合理。性能更好的原因在图17中得到部分的解释。
图17是由参考物体上的力引起的主板运动的频率响应函数。我们看到从0.2[Hz]向前的一条直线，指明了在大于该频率时，主板很好地受控于参考物体线(1/10[kg]，并与造成位移的力有-180度的相移)。在0.2[Hz]附近，我们几乎看不到任何峰值，系统被很好的减振。在0.2[Hz]以下，系统有一个+3斜率。这意味着系统对于小于0.2[Hz]的频率极度的不敏感。在0.2[Hz]以下，参考物体与地面参考相通。这意味着，基于减振的数量，将期望等待5秒种用于稳定。如果减振的能力很弱，则该时间很容易变成50秒，但是在我们的系统中，该系统被构成有足够的减振能力，可以在第一个5秒之后使能量减少90％。经过5秒后，我们不再看到振动，而是有一个指数衰减，这说明我们的系统不是一个简单的二级系统，是不同部分的集合，每个部分都有其自己的减振性能。
我们也可以看到在图16的图表中的能量的衰减速率。该速率在图18中给出。我们看到，从9[s]到15[s]，剩余距离呈直线减少，从2e-4到2e-5[m]。因此每隔6秒，振动级别减少因数10。这对于大多数功率上升顺序来说是足够快了。
所推荐的气垫相对于无源气垫好很多。性能是在功率上升速度和减振性能之间进行折衷。一个实际设计，带有一个10[Hz]参考支撑和相对高频滤波器(接近0.5[Hz]而不是0.002[Hz])，并且没有任何积分器，该应用似乎可以对气垫提供一个好的结果。本发明可以造成更好的结果。某些控制项能够更加优化。这就可能在启动时使用最近的控制器，并且一旦系统稳定并静止，就会切换至一个高性能的控制器。这就可以提供更好的结果。
无源系统在主板和地面之间的刚性不再起到重要作用并且能够被松弛。减振器能够被完全抵消。在性能表中，我们看到在2[Hz]的气垫谐振附近没有任何改变。取消减振器减小了从地面振动到主板的传送。改变刚性不会影响该力灵敏度，但是它会影响地面的传送性。
参考物体的质量并不重要，重要的是谐振频率，这是由于谐振频率决定了在什么地方有最大的改善。
参考物体的机械减振越低，它的可移动性就越强，并且产生的感应信号也就越多。这就是为什么在图6和7中，在0.5[Hz]处有一个下降。
可预见的应用中的具体调谐是对有效负载(刚体模型)的质量和刚性进行调谐，和对前馈信号进行调谐。去掉减振器之间的串扰是与调谐前馈信号相同的过程。
图19示出了一个减振器的框图，包括一个激励器1910，它与一对传感器线圈1920垂直放置。激励器1910和传感器1920连接在要减振的物体1930上。通过将激励器1910和传感器1920相互垂直放置，可以使不想要的串扰(例如，在激励器和传感器都是Lorenz型线圈时的EM串扰)最小，这是由于传感器和激励器线圈的EM场的矢量相互是90度，并由此它们不能看到彼此的EM场。
图20示出了一个与图19类似的框图，但是其中使用了一个附加的磁串扰防范措施。图20包括一个减振器，一个要减振的物体2030和一个磁防护罩2040，该减振器有一个激励器2010，该激励器与一对传感器2020垂直放置。磁防护罩包括一个μ金属的材料，并且典型地放置在作为传感器2020的一部分的传感器线圈周围。该磁防护罩还能有一个导体层，用来使来自激励器或者周围环境的EM串扰最小。该磁防护罩还有质量和刚性，以削弱来自周围环境的声学干扰。
图21示出了本发明的一个绝对减振器，它带有一个浮动参考物体。图21包括一个激励器线圈2110，一个激励器磁铁2150，它放置在连接在地面2170的臂2160上，一个要减振的物体2130，其上面放置了传感器线圈2120并且在其上磁铁配件2180通过弹簧2190与之相连。磁铁配件2180包括一个参考物体和一个传感器磁铁。磁铁配件2180还可以包括一个磁防护罩和一个电子防护罩，用来保护传感器(包括线圈2120和传感器磁铁)免受激励器(包括激励器线圈2110和激励器磁铁2150)干扰和其它外部的电子或磁性干扰。
图22示出了一个主动减振器的示意性图。图22包括一个传感器线圈2220，一个激励器线圈2210，一个传感器磁铁2280，一个激励器磁铁2250，一个要减振的物体2230和一个电子控制器2295。磁铁2250连接在地面2270上。磁铁2280连接在一个参考物体上。线圈2210和2220以刚性方式连接在要减振的物体2230上。传感器线圈2220在相对于传感器磁铁2280运动时生成一个电子信号I-s。在该主动减振器的例子中，电子控制器包括一个低通滤波器放大器和一个高通滤波器放大器，信号I-s馈送给该高通滤波器放大器。此外还有许多其它类型的电子控制器能够用于本发明。多个放大器的输出被相加并生成电子信号I-a。放大器和滤波器参数能够根据主动减振器所在系统的参数被调节和计算。电子信号I-a会引起激励器线圈2210相对于激励器磁铁2250运动。主动减振器在一个期望频谱范围内能够隔离振动并且消除该振动，并且有一个期望的减振特性，此时说明该主动减振器被适当地调节。尽管图22所示的减振器是一种相对类型，但是绝大多数电子控制器都能用于绝对减振器。
权利要求
1.一个减振器系统，包括一个传感器(2120，2220)，能够测量机械振动并且能够产生一个由振动引起的电子输入信号，并且该传感器被设计成安置在一个物体和参考物体之间；一个电子控制器，响应电子输入信号并产生一个电子输出信号；和一个激励器(2110，2210)，响应该电子输出信号，并由此在所述物体和外部物体间产生一个力；其中传感器和激励器彼此放置很近，由此具有基本上很小的延时；其中该延时基本包括激励器和传感器回路中的声信号延时和电信号延时的总和。
2.权利要求1所述的系统，其中传感器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈，和激励器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈。
3.权利要求1所述的系统，其中传感器的作用线与激励器的作用线一致。
4.权利要求1所述的系统，还包括一个声学防护罩，它被放置成使声波在到达传感器的参考物体之前基本上被衰减。
5.权利要求2所述的系统，其中线圈被放置成使它们的磁场基本垂直。
6.权利要求2所述的系统，其中多个传感器线圈被放置成可以通过传感器信号的加或减，基本上消除来自激励器线圈和外部干扰源中的至少一个的磁场干扰。
7.权利要求2所述的系统，还包括一个磁防护罩(2040)，其被放置成基本上衰减由激励器引发的EM场。
8.权利要求2所述的系统，还包括一个电子防护罩，其被放置成基本上衰减由激励器引发的EM场。
9.权利要求1所述的系统，其中延时小于约1毫秒。
10.权利要求1所述的系统，其中延时小于约500微秒。
11.权利要求1所述的系统，其中延时小于约50微秒。
12.一种设备，包括一个位于要减振的物体和地面或者另外一个物体之间的主动振动隔离和消除绝对减振器，该另外一个物体是作为反作用力的接受者，减振器包括一个传感器(2120，2220)，能够测量机械振动并且能够生成一个由振动引起的电子输入信号，其中该传感器被设计成位于该设备和一个外部物体之间；一个电子控制器，响应该电子输入信号并生成一个电子输出信号；和一个激励器(2110，2210)，响应该电子输出信号并由此在要减振的物体和地面或者另外一个物体之间生成一个力，该另外一个物体是作为反作用力的接受者；其中传感器和激励器彼此放置很近，由此在传感器和激励器之间的声延时基本很小；其中该延时基本包括激励器和传感器回路中的声信号延时和电信号延时的总和。
13.权利要求12所述的设备，其中传感器包括一个Lorenz型线圈，激励器包括一个Lorenz型线圈。
14.权利要求12所述的设备，其中传感器的作用线与激励器的作用线一致。
15.权利要求12所述的设备，还包括一个声学防护罩，其被放置成使声波在到达传感器之前基本上被衰减。
16.权利要求13所述的设备，其中线圈被放置成使它们的磁场基本垂直。
17.权利要求13所述的设备，还包括一个磁防护罩，其放置成基本上衰减由激励器引发的EM场。
18.权利要求13所述的设备，还包括一个电子防护罩，其放置成基本上衰减由激励器引发的EM场。
19.权利要求12所述的设备，其中延时小于约1毫秒。
20.权利要求12所述的设备，其中延时小于约500微秒。
21.权利要求12所述的设备，其中延时小于约50微秒。
22.一种主动对振动物体进行减振的方法，该方法包括使用一个传感器(2120，2220)测量机械振动；生成一个由振动引起的电子输入信号，其中传感器被设计成位于该振动物体和一个参考物体之间；使用一个响应该电子输入信号并生成一个电子输出信号的电子控制器；使用一个激励器(2110，2210)，其响应该电子输出信号并由此在振动物体和一个外部物体之间生成一个力；使用传感器和激励器，它们彼此放置很近，使得延时基本很小；其中该延时基本包括激励器和传感器回路中的声信号延时和电信号延时的总和。
23.权利要求22所述的方法，其中延时小于约1毫秒。
24.权利要求22所述的方法，其中延时小于约500微秒。
25.权利要求22所述的方法，其中延时小于约50微秒。
26.权利要求22所述的方法，其中传感器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈，和激励器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈。
27.权利要求22所述的方法，其中传感器的作用线与激励器的作用线一致。
28.权利要求26所述的方法，其中线圈被放置成使它们的磁场基本垂直。
29.权利要求26所述的方法，其中多个传感器线圈被放置成通过传感器信号的加或减，基本上消除来自激励器线圈和外部干扰源中的至少一个的磁场干扰。
30.一种用于控制一个物体相对于一个参考物体的运动的系统，其中该系统包括一个传感器(2120，2220)，用于提供一个表示该运动的传感器信号；一个控制器，用于基于该传感器信号提供一个控制信号；一个激励器(2110，2210)，用于在该控制信号的控制下影响该运动；传感器和激励器彼此放置很近，使得表征运动控制的延时时间小于1毫秒，并且基本上仅仅依赖于传感器和激励器之间的声耦合。
31.权利要求30所述的系统，其中延时小于500毫秒。
32.权利要求30所述的系统，其中延时小于50毫秒。
33.权利要求30所述的系统，用于集成电路的制造。
34.权利要求30所述的系统，用于对运动进行减振。
35.权利要求30所述的系统，其中传感器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈，和激励器包括一个带有磁铁对的Lorenz型线圈。
36.权利要求30所述的系统，其中传感器的作用线与激励器的作用线一致。
37.权利要求35所述的系统，其中线圈被放置成使它们的磁场基本垂直。
38.权利要求35所述的系统，其中多个传感器线圈被放置成通过传感器信号的加或减，基本上消除来自激励器线圈和外部干扰源中的至少一个的磁场干扰。
全文摘要
一个减振器系统400包括一个传感器430，一个电子控制器2295和一个激励器410。传感器430测量机械振动并产生一个由振动引起的电子输入信号。传感器430位于一个物体和一个参考物体422之间。电子控制器2295响应该电子输入信号，生成一个电子输出信号。激励器410响应该电子输出信号，在所述物体和一个外部物体之间产生一个力。传感器430和激励器410位于适当的位置，以便减少延时，该延时包括激励器410和传感回器路中的声信号延时和电信号延时的总和。
文档编号F16F15/03GK1685168SQ03822896
公开日2005年10月19日 申请日期2003年9月25日 优先权日2002年9月27日
发明者T·P·H·瓦梅达姆 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司