压电陶瓷动态驱动电源研究

采用分立元件设计了一种基于电压控制型的可动态应用压电陶瓷驱动电源.该驱动电源由高压放大电路、功率放大电路、过流保护电路和负反馈环节构成,克服了目前常用的压电陶瓷驱动电源所存在的成本高、驱动能力不足、静态纹波大等缺点.最后对实际电路的各项性能进行了测试和分析.结果表明:该电路具有良好的动态和静态性能,能够很好的满足驱动压电微位移平台的要求.     

基于单片机控制的压电陶瓷变压器驱动电源

以单片机及其控制电路为基础,设计了压电陶瓷变压器驱动电源,该电源为压电陶瓷变压器提供特定的振荡信号,根据压电陶瓷变压器的输出信号,适时调整输入频率,使其与压电陶瓷谐振频率一致,最大限度地保持了压电陶瓷的升压比,保证了压电陶瓷变压器的最大输出。实验数据表明,利用该驱动电源控制的压电陶瓷变压器,具有响应速度快,稳定性好,结构简单,调试方便,造价低廉,实用性强等特点,适用于压电陶瓷驱动器。     

纳米级压电陶瓷微位移系统的研究

介绍了一种用于纳米磨削的新型微位移系统,该系统由压电陶瓷微位移工作台和计算机控制的专用驱动电源组成,系统精度与压电陶瓷致动器和控制系统密切相关。阐述了以压电陶瓷致动器为核心的微位移工作台和驱动电源的设计原理和设计特点,并用已研制成的高精度高分辩率微位移系统实现了陶瓷样件的纳米镜面磨制。     

数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源设计

采用模块化设计思想,设计一种数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源,并进行测试。该电源以AT89S52单片机作为主控芯片,控制12位D/A转换器MAX538,再将D/A转换的输出电压用运算放大器HA17741构成的比例放大电路进行小电压放大,用来控制高压DC-DC转换器BYH12-200S01。电源测试时,输出电压能在16～200V内数控可调,并且精度达60mV,纹波电压小于20mV,能够满足压电陶瓷物镜驱动的电压设计要求。     

基于DC-DC升压和LC振荡的叠层压电陶瓷驱动电源研究

根据叠层压电陶瓷的大容性负载特性,在电路分析的基础上提出了基于DC-DC升压变换器和LC振荡的驱动控制电源,在驱动电路中加入偏置电压,使输出电压在-20 V到100 V之间,满足叠层压电陶瓷的驱动要求.将此驱动器用于压电直线电机,电机运转平稳,电路功耗小,通过匹配不同的电感实现了宽频率范围驱动.     

低温烧结独石压电陶瓷变压器研制成功

清华大学化学工程系研制成功的“低温烧结独石压电陶瓷变压器”是一种体积小、质量轻、升压比高、驱动电压低的新型电源变换器件。该产品的特点是工艺上一次烧成整体极化,独石压电陶瓷的烧结温度大幅度的降低,比一般低200～300℃;且使这种压电陶瓷变压器的性能大为改善,升压比达8000以上,比一般压电变压器高20多倍;驱动电压可低于1V;已用于需用高压电源的静电超微量农药喷雾器、医用骨科治疗仪、静电吸附、静电复印激光器、夜视仪以及其他便携式电子设备等工农军医广泛领域。用作静电超微量农药喷雾器电源,经北京、江苏等地实际应用表明,耗…     

非对称式压电陶瓷微位移器驱动电源设计

提出一种新的压电陶瓷微位移器(PZT)驱动电源设计方案，该电源采用非对称供电方式，具有线性度好、纹波小、带负载能力强、频率响应高、重复性好等特点，这种电源克服了传统的PZT驱动电源的频率响应低、输出低电压时出现饱和失真等缺陷，满足了自适应移相干涉测量的要求。     

基于可控液压阀的微流体驱动结构

一种基于液压驱动的微阀结构的微流体驱动结构及其驱动方法,微阀结构采用压电陶瓷作为能量输出单元,以作用于压电陶瓷的可控PWM波实现实时开关控制.在该驱动结构中置有主泵腔以及多个液压微阀,采用高速动态调节各微阀开关状态的方式实施流体的驱动.该驱动结构具有体积小,控制精确,易于集成于微流控芯片等特点,可用于微全分析系统中的流体驱动,POCT小型化设备的流体控制等方面.     

一种新颖的四梁式压电薄膜微型陀螺

利用压电陶瓷的特性 ,采用IC兼容的技术 ,设计并制造了一种新颖的压电薄膜微型陀螺 .在Pt/Ti/SiO2 /Si基底上以sol gel技术铺设了高质量的压电陶瓷薄膜 .基于压电反效应 ,微型陀螺在其谐振频率上被 0 .3V的交流信号驱动 .由其压电正效应 ,可检测到与转动角速度成正比的输出信号 .本文介绍了该微型陀螺的设计原理 .实验结果证实了理论预测 .     

基于积分器的压电陶瓷自感知执行器研究

拟用压电陶瓷执行器自感知位移,省去外部传感器．从基本压电方程出发,推导出压电陶瓷执行器晶片上自由电荷中包含的执行器位移信息,进而提出了一种基于积分器电路的压电陶瓷执行器位移自感知方法．对压电陶瓷叠堆执行器设计了电压驱动电路,同时设计了获取自由电荷的积分器电路．基于此复合电路,执行器在执行的同时,可以感知其自身的位移．该方法使得自感知电路的调节和感知信号的获取变得容易,克服了电桥法自感知电路阻抗不易匹配的不足．实验结果表明,在不同的驱动电压波形、不同的驱动电压频率下,基于积分器的压电陶瓷自感知执行器均能够很好地获取执行器的位移信号．     

基于LabVIEW的压电陶瓷相移器控制系统

压电陶瓷(PZT)作为微位移的执行装置,在光学测量方面得到广泛的应用.运用虚拟仪器软件设计的压电陶瓷相移器驱动、校正与位移精度控制系统,准确方便地实现了对压电陶瓷相移器的控制.通过LabVIEW编写的程序采集数据对PZT的位移量进行分析和计算,提出一种测量PZT驱动电压与位移曲线的新方法.通过Lab-VIEW控制数据采集卡的输出电压来控制PZT的驱动,位移精度可以达到纳米(nm)量级.     

提高引信压电电源传输效率的方法研究

论述引信压电电源的特性，对压电陶瓷材料在发射时受压力下产生的能量进行了计算。结合火炮发射的膛压特点，进行了引信压电电源传输电路的设计，通过对压电陶瓷受压产生能量到存储能量的传输效率分析，提出了用多片压电陶瓷并联提高能量存储效率的方法。该方法可有效提高压电电源的传输效率。     

基于LTC6090的桥式压电物镜驱动器驱动电源设计

针对数字共焦显微系统中压电物镜驱动器的控制应用,以LTC6090运算放大器为核心,采用误差放大电路结合桥式电路的形式,设计了一种单极性电压输出型压电物镜驱动器驱动电源。实验表明该驱动电源不仅结构相对简单,成本低廉,还具有线性度较高、静态纹波较小和方波响应较好的特点,能够满足本系统中压电物镜驱动器的驱动要求。     

基于压电陶瓷的无线鼠标的设计

设计了一种基于压电陶瓷的无线鼠标,给出了具体的无线鼠标的技术设计方案.与现有无线鼠标技术相比,本无线鼠标无需外加电源,通过压电陶瓷发电装置将机械能转换成电能,省去了干电池或锂电池或蓄电池,具有一定的经济效益,节约了能源,减少了环境的污染.     

铜-压电陶瓷复合型驱动器的制备及特性

将开有空腔的黄铜片与压电陶瓷通过导电胶粘合并固化获得了一种具有大位移量和一定负载能力的铜一压电陶瓷复合型驱动器,实验得到的压电常数d33超过2000pC／N、本文系统分析了该驱动器的压电性能和位移特性;讨论了驱动器几何尺寸对驱动性能的影响,结果表明：位于金属顶盖和压电陶瓷之间的空腔可以将压电陶瓷片的径向位移转换成整个结构的轴向位移并将之放大;随着铜片厚度的降低,驱动器的谐振频率明显下降,轴向位移则明显增加。     

基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置

针对现有便携式电源能量单一化的问题, 设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源, 分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的太阳衣和压电发电鞋能优势互补、提高发电效率。同时对太阳能发电装置和压电发电装置单独工作和共同工作两种情况进行数据测量和分析。实验结果表明, 该装置符合便携式电源装置的技术指标要求, 克服了传统的便携型电源装置因受外界环境干扰而不能持续供电的缺限, 从而提高了发电效率。     

等腰梯形压电黏滑直线驱动器设计与试验研究

提出了一种等腰梯形压电黏滑直线驱动器,通过粘贴在等腰梯形柔性机构柔性斜梁两侧的4片矩形压电陶瓷片使驱动足驱动滑块,以达到基于黏滑运动的高分辨率和大行程线性运动。调整等腰梯形柔顺机构斜梁的角度,可使驱动足产生横向运动,基于有限元方法,获得了柔性梁的适当角度。通过等腰梯形柔性铰链驱动足的横向运动,可增加使滑块前进的静摩擦力,减少回退动摩擦力。搭建了试验测试系统并进行了一系列试验,结果表明,该样机在4 N锁定力下最大输出速度为601.803μm/s,最大输出力为2.8 N,最小步进距离为0.026μm。采用压电陶瓷片作驱动源,易于小型化,拓宽了压电陶瓷片的应用领域。     

HNT-1型便携式He-Ne激光电源——压电陶瓷变压器的一个应用

HNT—1型便携式He—Ne激光电源是以压电陶瓷变压器为主体的电源变换器。 压电陶瓷变压器是最近发展起来的新型电子器件。 它是由一种铁片材料(例如锆——钛酸铅为主要成分)经烧结而成。由于它与电磁(线绕)·变压器相比,具有成本低、制作方便、体积小、重量轻、不用铜铁材料、无磁性而不产生电磁干扰、升压比高(达450以上)、无击穿和烧毁现象等优点,引起国内外十分重视,行了广泛研究①。HNT—1型电源是把压电陶瓷变压器应用到激光领域,用作便携式He-Ne激光电源的一个尝试,已获得初步成动。     

用压电陶瓷实现精密工件台的微定位控制

以压电陶瓷微位移原理为基础，对精密驱动技术在精密定位工件台上的应用作了实验研究。设计了一个包括高压精密可调电源、压电微位移驱动器、作为反馈元件的光栅干涉仪、以及由ＩＢＭＰＣ机和单片机组成的控制系统。     

人工关节内锆钛酸铅压电陶瓷供能与电路设计

为了利用压电陶瓷作为人工关节无线监视系统的能量来源,从理论上分析了坚硬锆钛酸铅(PZT)陶瓷元件的能量产生特性和等效电路.利用非线性拟合算法计算出等效电路的参数拟合值,并分析了PZT压电陶瓷元件的输入输出特性、输出信号频谱特性以及在植入设备内的位置摆放.仿真结果表明: 等效电路参数拟合值是正确的,当4个PZT压电陶瓷元件呈直线摆放时能输出最大能量(约为1.2 mW).通过对PZT陶瓷元件供电的电源电路设计和仿真发现, PZT陶瓷元件的能量能够转换为电路稳定的可用电源.