LLCC电路在压电陶瓷变压器上的应用

结合压电陶瓷变压器的特点,介绍了压电陶瓷变压器的等效电路.为了使压电陶瓷变压器获得良好的工作性能,必须使其工作在固有谐振频率并有良好的阻抗匹配,因此提出了将LLCC谐振电路应用在压电陶瓷变压器上的方法,并对该电路的特性进行了分析.分析表明,LLCC谐振电路能满足在压电陶瓷变压器的应用,并且根据其固有谐振频率的大小,可以推算出阻抗匹配电路的参数.     

一种新型空调机空气清净系统研究

介绍一种采用压电陶瓷变压器高压电源、吸尘电极及单片机控制构成适合空调机的空气清净系统,取代现有空调机的进气防尘网及空气清新等装置.吸尘电极将电离室、吸尘、空气清新及进气通道融为一体,实现空气清新、气流循环、吸尘等多种功能.以压电陶瓷变压器为升压元件的高压电源,具有恒压、短路自动保护等特点.     

径向振动环状压电陶瓷复合变压器的研究

提出了一种新型的径向振动压电变压器,该变压器由两个径向极化的压电圆环与一个金属圆环在径向复合而成。基于径向极化压电圆环与金属圆环的机电等效电路,利用解析法得出此类压电变压器的机电等效电路,借助等效电路推出了压电变压器的共振、反共振频率方程及电压增益方程。利用数值法研究了压电变压器共振、反共振频率及有效机电耦合系数与金属圆环尺寸的关系,探讨了压电变压器共振频率及电压增益和负载阻抗的依赖关系。最后,用阻抗分析仪测试了压电陶瓷复合变压器的基频频率,实验测试结果与理论结果有很好的一致性。     

压电陶瓷变压器在雷达CRT显示器高压电源中应用研究

以四元系PMMN压电陶瓷变压器为升压器件,以脉宽调制器(PWM)和MOSFEET管所组成的开关振荡器为驱动电路,研制出适用于雷达显示系统的多路输出10kV压电陶瓷变压器高压电源．由于压电陶瓷变压器具有许多优点,不仅提高雷达整机的可靠性,而且能适应当前军事产品小型化、机动性强的发展需要．     

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。     

PZT-PMN-BF压电陶瓷及压电变压器的研究

采用共沉淀法制备了纳米Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)粉体,并经过适量的Fe3 ,Mn2 ,Bi3 ,Nb5 等离子掺杂后,制备了具有单一钙钛矿晶结构的PZT αPbMn1/3Nb2/3O3 βBiFeO3压电陶瓷粉体。通过低温烧结制备了压电陶瓷,并研制了一种Rosen压电陶瓷变压器。用扫描电镜对陶瓷微观结构进行了研究,并测量了压电变压器的电学性能。结果表明,用纳米粉体Pb(ZrxTi1-x)O3制备的四元系压电陶瓷结构致密,晶粒生长正常,晶粒尺寸约为4~6μm。基于此材料制作的Rosen型压电变压器在负载阻抗为20 MΩ,输入电压为5 V条件下升压比高达420倍以上。     

压电陶瓷的应用进展与发展趋势

概述了压电陶瓷的发展现状,详细介绍了其在压电频率控制器、压电变压器、压电换能器和压电超声马达等方面的应用情况,最后从无铅压电陶瓷、压电复合材料和纳米压电陶瓷等几个方面探讨了其发展趋势．     

压电变压器在计算机高压电源上的应用研究

介绍了计算机CRT单频单色显示器用压电陶瓷变压器高压电源的工作原理和基本特征，试验证明用压电陶瓷变压器替换传统逆程变压器时不仅能完全满足计算机单色显示器的技术要求，而且降低了成本，大大缩小了高压包的体积，提高了计算机显示器的可靠性。     

一种新型空调机除尘系统的研究

介绍一种壁挂式空调除尘系统,采用压电陶瓷变压器升压,锯齿式电极等构成的新型空调除尘系统,具有吸尘效率高,工作性能稳定,清新节能等特点,同时在理论上给出了设计锯齿电极的相关方程,为设计此系统提供了理论依据及实验结果.     

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…     

E-S法测量压电元件压电应变常数d_(33)的研究

压电应变常数d33是表征压电元件压电性能的重要参数之一 本研究从d33的定义出发 ,利用压电元件的逆压电效应 ,给出一种测量d33常数的新方法———E -S法 文中通过实验对具体的压电陶瓷片的d33进行了测量 ,并将E -S法与准静态法的测试结果进行比较分析 ,结论表明这种方法具有较高的精度     

A piezoelectric tracked vehicle with potential application to planetary exploration

A piezoelectric driving method for rover vehicles is proposed in this paper. Employing this method, a tracked vehicle driven by friction forces from a frame mounted with piezoelectric elements was developed. The vehicle is designed with no driver sprocket, no idler-wheel and no supporting bogie wheels, and the vehicle thus requires no lubrication and has potential application in planetary exploration. The frame consists of a pair of piezoelectric transducers. Each transducer comprises four annular parts jointed by beams adhered with piezoelectric ceramics. The tracks are set to the outer surface of the annular parts by means of track tension. Traveling rotating waves are generated by piezoelectric transducers in the annular parts, which generate microscopic elliptical motions at the interface of the tracks. The microscopic elliptical motions from the piezoelectric transducers drive the track vehicle to move. Finite elements analysis was carried out to verify the operation principle using commercial software ANSYS. Piezoelectric transducers were fabricated, assembled and tested to validate the concepts of the proposed rover vehicle and confirm the simulation results. A prototype vehicle with mass of 0.57 kg moves at a speed of 4.3 mm/s at a driving voltage of 250 V and operating frequency of 65.53 kHz.     

材料梯度、几何非线性和高阶剪切效应对压电纳米梁力电特性的耦合影响

目的 压电材料由于其优越的力电性能在 MEMS / NEMS 得到广泛应用。 针对目前对压电纳米结构力电响应 计算忽视了微/ 纳米尺度下压电材料的挠曲电效应以及剪切效应问题,提出了囊括挠曲电效应和压电效应的功能 梯度压电(Functionally Graded Piezoelectric,FGP)纳米梁数学模型。 纳米梁由压电层和功能梯度层组成,其中功能 梯度层材料遵循幂律指数分布。 方法 首先,基于 Reddy 三阶剪切变形理论、非局部应变梯度理论(NGST)和哈密顿 原理,并考虑了 Von Kármán 几何非线性,获得了梯度梁的非线性力电耦合控制方程及相应的边界条件;然后结合 Runge-Kutta 方法和 Galerkin 方法得到了简支梁的线性和非线性固有频率以及均方根(RMS)输出电压。 结果 提出 的模型与已有文献结果对比十分吻合。 此外,数值结果表明挠曲电常数、压电常数、应变梯度尺度参数、非局部参 数、幂律指数和几何尺寸对非线性固有频率和均方根电压有影响。 结论 相较于 Euler 梁理论和 Timoshenko 梁理 论,采用 Reddy 三阶剪切变形理论得到的梯度梁在相同质量下具有更高的 RMS 电压,同时会降低非线性固有 频率。     

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.     

基于涡致振动的内置压电悬臂梁柔性圆管能量收集结构的数值模拟

为了分析基于涡致振动的内置双晶压电悬臂梁柔性圆管压电能量收集结构的运动机理和性能,对其进行了流固耦合和压电耦合数值模拟。对一端固定一端自由的柔性圆管进行了流固耦合数值模拟,在流速为1.1 m/s,柔性圆管直径D为0.03 m,高度为0.11 m时,该结构的涡致振动能够处于稳定的锁频状态。对折合速度为1.3～4.0,中心距为3D～6D的前置等径刚性圆柱阻流体的柔性圆管进行了流固耦合和压电耦合的数值模拟。研究结果表明,柔性圆管的振幅响应和压电悬臂梁的开路输出电压均随折合速度的增大而增大,在仿真参数范围内,结构的振幅响应和输出电压时程曲线均为稳定的周期函数。当折合流速为4.0,中心距为5D时,结构产生的振幅最大,为2.38×10~(-3) m,电压为6.75 V。证明了根据不同流速,可以通过调节圆管的结构参数以使涡致振动产生锁频现象,从而得到最大振幅和输出电压,进而可将其用于电能收集,为下一步能量收集结构的实验制备提供了理论参考。     

新型压电行走机构的行走特性

压电行走机构是利用压电陶瓷逆压电效应和谐振特性,将电能转化为机械能的一种新型驱动装置。为避免惯性、摆动、两足移动式压电行走机构运动形式单一问题,研制了一种新型的压电行走机构振动测试系统。通过实验获得了驱动电压、谐振频率、负载载荷、振动角等诸多因素对机构行走速度和在沿行走方向上的驱动力的影响规律。分析显示,行走机构在滑移状态下,行走速度出现最大值,运行平稳;行走装置的后足设置行走轮时,行走状态最好。实验结果为压电行走机构驱动控制系统的设计提供了必要的数据依据。     

小周期孔洞区域中一类压电问题的均匀化分析

压电复合材料在传感器、航空航天和半导体材料等领域的应用越来越广泛，对这些材料的研究引起了很多学者的关注．文章利用双尺度渐近展开的方法和均匀化方法，对一类具有小周期孔洞结构区域中的压电耦合问题，进行了其对应的均匀化力学及电学常数的正则性的分析，讨论了均匀化解的存在唯一性．在理论研究中为对应材料的等效力学、电学常数计算提供了理论与计算依据，刻画了材料的等效物理行为；在数值计算中，为进一步得到高精度的数值解提供了理论支持与算法依据．     

压电石英晶体生物传感器及其应用

压电石英晶体生物传感器是一种将高灵敏压电传感器与现代生物技术相结合的新型生物传感器，适用于微量物质的精密测量。本文介绍这类传感器的基本原理、结构及其应用，并展望了压电石英晶体生物传感器的发展趋势。     

压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器实验研究

针对电液伺服阀电磁式前置级驱动器频响低的问题，提出了一种压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器，该驱动器以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件，通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构，放大压电叠堆的输出位移．同时，设计、研制了实验装置，并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验．研究表明，该驱动器具有线性良好、高分辨率、高频响等特点，由有限元分析得到的固有频率达到了1．201kHz，实际测量的固有频率为1kHz。