螺母型超声电机及其在透镜调焦中的应用

介绍了一种螺母型多面体螺纹驱动的直线超声电机. 该电机包括粘贴有压电元件的多边形金属螺母定子和带有外螺纹的转子, 其中转子与金属螺母之间通过螺纹相啮合. 压电元件粘贴到金属螺母外侧的平面上, 通过激励压电片使定子中产生沿圆周方向的面内弯曲行波. 该面内弯曲行波通过螺纹直接驱动转子旋转并转换成转子的轴向直线运动. 转子和定子内均可安装透镜片, 以进行调焦或变焦, 实现透镜模组一体化的设计. 这种结构可以省去减速机构, 直接低速驱动, 提高定位精度, 抗冲击. 对于M12电机, 当外加峰峰值电压V_p-p = 20~40 V, 工作频率19 kHz时, 激励三阶共振模态, 实验测得消耗功率0.2 W, 轴向运动速度0.5~1 mm/s, 驱动力20 g, 响应时间<1 ms. 基于该电机, 现已研制成目前最小的手机AF模组.     

用共振法测量薄板材料的弹性模量和Poisson比

针对薄板状材料,提出了一种利用复合板共振频率测量未知材料的弹性模量和Poisson比的新方法。首先推导出复合薄板的弯曲共振频率理论公式和径向共振频率理论公式。然后对弹性模量和Poisson比已知的黄铜片进行实验,测量铜片与压电陶瓷构成的复合薄板的共振频率。利用径向共振频率公式计算得到,黄铜的弹性模量为105.6GPa,偏离已知弹性模量1.5%,从而验证了该理论公式的可靠性。     

水滴产生的环形波包实验

实验研究了水滴形成的一种环形波包(由包络调制的载波构成)的传播过程. 它是一个局域化的波包, 以恒定速度传播, 弥散很小. 实验测量了波包和载波的传播速度、载波的波长、振幅以及波形. 测得的波长λ_e和波包的传播速度C_ge正好处于群速度色散曲线极小值点附近, 这可能是波包在传播中弥散很小的主要原因.     

螺母型超声电机驱动的集成透镜调焦系统

介绍一款螺母型超声电机驱动的集成光学调焦模组系统. 该系统用光学镜头(M6或M7)作为转子, 粘有压电元件的多面体铜管作为定子, 成像传感器安放在定子轴的底部. 驱动芯片(IC)控制电机运行. AF模组尺寸是8.5 mm×8.5 mm×5.9 mm. 转子的外螺纹与定子的内螺纹相互啮合. 当驱动IC激励定子上的压电片时, 在定子中激励出沿圆周传播的面内弯曲行波. 图像质量由多次成像的清晰度反馈到驱动IC, 再由驱动IC对镜头位置进行控制, 从而实现AF功能. 工作时功耗小于0.25 W, 静止时功耗为0. 调焦精度<10 mm, 运动速度>3 r/s, 响应时间<10 ms. 该系统模组还具有耐冲击和抗跌落, 机构简单没有附加传动机构等特点. 在试验样机中已经获得3~5 MP的图像分辨率.     

液固界面反射的柱面波和头波的相位差和干涉*

用数值方法和实验方法研究了脉冲柱面波在液固界面上的反射场场,计算出以太度表示的声场图像,并给出了反射波的波阵面上一系列暗区所对应的入射角,从schlieren系统获得的声场照片中量出暗区的位置与数值计算结果一致,暗区的形成,一是由于辐射头波的损耗,二是由于头波和反射波的干涉,假定头波的相位超前于反射波约3π／4,可以较准确地解释严格的理论计算结果及实验照片。