这种定位精度下，电机和机械台的作用就很重要了。为满足装配公差要求，机械台制造商必须具备如下能力：线性度、共振去耦和机械润滑。诸如接头、相失衡和其他非线性表现都会降低电机性能。电子噪声和总线电压干扰会带来更大的误差，温度和摩擦也会对运动系统造成不利影响。需要指出的是，这些参数的波动会改变机械特性，并会给定位控制系统形成干扰。
　　压电电机的问题在于它们与传统电机的表现大相径庭。非线性影响的克服要求运动控制器具有高带宽、巨大的处理能力和极大的灵活性，以便于应用专门的纳米定位控制算法。
　　然而，普通加工的回转频率是1-4kHz，而纳米尺度运动的回转频率需要超过32kHz。电机控制需要高带宽来保证稳定性，电机的极缓慢运动需要预估控制来获得。　　

数控机床能够在纳米尺度精确加工零件。
　　资料来源：ACS Motion Control

　　纳米定位台移动并定位宏观目标，用于加工、检测和其他生产工艺。
　　资料来源：Physik Instrumente

　　纳米精度传感器
　　为了获得纳米精度，位置传感器也必须达到这一精度。有一系列的位置传感技术可以使用，包括：电容、电磁、线性电压位移变送器（LV

DTs）和光学编码器。激光干涉仪反馈设备也可以用于反馈，特别是对于光量子应用和空间适用系统。本文中，我们将集中探讨电容技术和光学技术。
　　电容传感器利用平行放置间距很小的两张平板之间电容的变化来完成位置检测。因为这种结构的电容变化与平板间距成反比，所以在较小区间内测量纳米尺度的位移并不困难。
　　通常，电容器是用来改变晶控振荡器的输出频率的，而且现代的频率测量电路已经具备很高精度。随着平板间距的改变，振荡器在10-11MHz区间内变化，如果平板间距变化1mm，频率测量设备就可以检测到1Hz的频率变化，系统可以确保1nm/Hz的敏感度，所以系统总解析度是1nm。
　　光学编码器可以制作到约为几百纳米的尺度。为了获得更高的解析度CONTROL ENGINEERING China版权所有，需要以极高的精度在基准位之间进行插值，假设基准位间隔为500nm，插值因子为1000，那么解析度就是0.5nm。

　　纳米定位的应用
　　纳米定位系统不仅仅可应用于数据存储、半导体、微电子、高精加工、生命科学、药学、光学、光子学和纳米计量学等领域，更为它们提供了几乎无限的发展可能。
　　半导体工业中几十纳米的尺寸已经成为集成芯片的关键尺寸。今天，当你拿起iPhone或者iPod，32nm就是晶体管门的长度控制工程网版权所有，半导体工业发展的下一步就是18nm。
　　硅片检测中，需要对小于1微米的瑕疵进行检测，以低于1微米的像素尺寸成像要求具有纳米尺度的定位，以确保恒定速度。像素总数越多，速度就越稳定，图像呈现就越好。
　　随着硬盘驱动器工业向更高的密度发展，检测技术需要纳米尺度的解析度。硬盘驱动器生产厂商需要纳米尺度的定位www.cechina.cn，确保能精确地放置轨道。每英寸500000条轨道www.cechina.cn，则轨道间距仅为50nm。
　　在分子生物学领域，为了进行细胞研究和基因研究，必须能对细胞完成某些作业，这些作业都是10nm尺度的。新兴的化学工业应用包括通过放置原子来构造新型化学药剂，以及通过纳米定位技术来合成分子。
　　金刚石车床是非常高端的设备，用于将一些硬度很高的材料，例如玻璃和陶瓷，加工到纳米尺度的精度。在材料科学中，人们适用电子扫描显微镜一25nm左右的步距观察材料的纳米结构。光量子应用中www.cechina.cn，人们将激光或者透镜在纳米精度下排列，例如带宽滤波器。
　　这些应用都离不开电子自动控制，纳米尺度的测量是在温度一定的环境中完成的，为了创造这个环境，隔离人群是关键，因为人会产生热量，进而影响测量。
　　机床工业开始使用纳米尺度的CNC设备，用于高精度应用场合，例如空间适用机械装置以及用于测量的物理设备。但是，对于机床工业来说，纳米定位还是一个新兴事物。在伊利诺伊州Hoffman Estates附近的一次展览会上，美国所有的纳米数控机床设备也仅仅占用了一个宾馆大厅的空间。不过可以想见，在5到10年内，它一定会发展成一个非常不一样的产业。

　　翻译：辛磊夫