光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
3期
803-809
,共7页
叠层压电陶瓷%压电微位移放大%三角位移放大%双向作动
疊層壓電陶瓷%壓電微位移放大%三角位移放大%雙嚮作動
첩층압전도자%압전미위이방대%삼각위이방대%쌍향작동
laminated piezoelectric ceramic%piezoelectric micro displacement amplification%triangle displacement amplification%two-way movement
为提高叠层压电陶瓷作动行程,并使之具有往复对称作动的特性,提出一种基于三角放大原理的菱形压电微位移放大机构.该机构以叠层压电陶瓷作为驱动元件,利用三角位移放大原理,在放大叠层压电陶瓷位移输出的同时,实现在平衡位置两侧的双向主动输出.提出了相应的驱动方法,实现了对该机构输出方向和大小的控制.分析了机构的工作原理,通过解析计算得到该机构的理论放大倍数为2.9,与所建立有限元模型通过仿真计算得到放大倍数2.5相近.制作了试验样机并进行了试验验证,结果显示:该机构在驱动电压为200 V时最大输出位移为(32士16)μm,对叠层压电陶瓷位移输出的放大比例为2.4倍,与理论计算相近;频率响应试验表明信号频率对位移输出影响较小.提出的设计方案实现了位移放大和位移双向主动输出这两个预期目标.
為提高疊層壓電陶瓷作動行程,併使之具有往複對稱作動的特性,提齣一種基于三角放大原理的蔆形壓電微位移放大機構.該機構以疊層壓電陶瓷作為驅動元件,利用三角位移放大原理,在放大疊層壓電陶瓷位移輸齣的同時,實現在平衡位置兩側的雙嚮主動輸齣.提齣瞭相應的驅動方法,實現瞭對該機構輸齣方嚮和大小的控製.分析瞭機構的工作原理,通過解析計算得到該機構的理論放大倍數為2.9,與所建立有限元模型通過倣真計算得到放大倍數2.5相近.製作瞭試驗樣機併進行瞭試驗驗證,結果顯示:該機構在驅動電壓為200 V時最大輸齣位移為(32士16)μm,對疊層壓電陶瓷位移輸齣的放大比例為2.4倍,與理論計算相近;頻率響應試驗錶明信號頻率對位移輸齣影響較小.提齣的設計方案實現瞭位移放大和位移雙嚮主動輸齣這兩箇預期目標.
위제고첩층압전도자작동행정,병사지구유왕복대칭작동적특성,제출일충기우삼각방대원리적릉형압전미위이방대궤구.해궤구이첩층압전도자작위구동원건,이용삼각위이방대원리,재방대첩층압전도자위이수출적동시,실현재평형위치량측적쌍향주동수출.제출료상응적구동방법,실현료대해궤구수출방향화대소적공제.분석료궤구적공작원리,통과해석계산득도해궤구적이론방대배수위2.9,여소건립유한원모형통과방진계산득도방대배수2.5상근.제작료시험양궤병진행료시험험증,결과현시:해궤구재구동전압위200 V시최대수출위이위(32사16)μm,대첩층압전도자위이수출적방대비례위2.4배,여이론계산상근;빈솔향응시험표명신호빈솔대위이수출영향교소.제출적설계방안실현료위이방대화위이쌍향주동수출저량개예기목표.
