基于E-ACE材料膜型驱动器的驱动特性研究

为了更深入地了解E-ACE材料膜型驱动器驱动特性的规律,根据驱动规律研制了一种膜型驱动器模型,通过实验研究了影响基于E-ACE材料膜型驱动器驱动特性的主要因素,重点对薄膜预拉伸和驱动电压两种主要影响因素进行了较为深入地研究.研究结果表明,薄膜预拉伸和驱动电压对膜型驱动器的驱动特性都有比较明显的影响,对膜型驱动器而言,要...     

压电及弹性层厚度对弯曲元件特性影响的研究

研制一种三叠片型压电双晶片驱动器,上下两层为压电陶瓷材料PZT-5H,中间弹性层为铍青铜。利用激光测试仪LC-2400A及LV-1610对压电弯曲元件的输出位移、位移滞环、蠕变量及基频等特性进行实验测试。通过实验,确定压电弯曲元件的弹性层及压电晶片的厚度对其特性的影响,分析影响压电弯曲元件性能的因素。     

纯剪切模式介电弹性体发电机发电特性

为研究介电弹性体发电机的发电特性,基于COMSOL有限元软件建立了在纯剪切拉伸方式下的介电弹性体发电机有限元仿真机电耦合模型。该模型基于Yeoh超弹性材料本构,同时耦合发电机膜内静电力,根据可变电容理论对发电机电容变化及发电效果进行研究。设计了可Y向预拉伸的纯剪切拉伸装置,并在不同预拉伸条件下对发电机薄膜样本进行了拉伸实验,分析了其电容变化及发电效果。对比了仿真数据与实验结果,仿真模型的电容变化与实验测得的电容变化情况基本吻合,仿真模型一个周期内的输出电压变化与实验测得的电压变化基本吻合。实验及仿真结果表明,在相同的拉伸条件下,Y向预拉伸增大了初始电容及电容变化速率,且当Y向预拉伸λ=1时的上升电压为83V,而λ=2时的上升电压达到252V,改善了发电性能。本文提出的介电弹性体发电机新的研究方法为发电机样机设计提供了新的思路。     

拉伸模式对介电弹性体发电机性能影响的研究

为探究介电弹性体发电机发电量与其拉伸变形的关系,采用单轴、纯剪切与双轴3种拉伸模式进行介电弹性体发电机发电性能的实验研究。分析了介电弹性体发电机在3种拉伸模式下电压、电容、电极涂覆面积与拉伸率的关系,实验研究了3种拉伸模式下介电弹性体发电机输出电压、实际产生电能、拉力与其变形量的关系及介电弹性体的破裂极限。实验和研究结果表明,双轴拉伸模式下介电弹性体的破裂极限最大,在面积变换率大于4倍时电能出现大幅度提升,可实现介电弹性体的能量密度最大化。     

压电驱动式双喷嘴挡板电液伺服阀

设计了一种利用压电双晶片驱动器代替传统双喷嘴电液伺服阀力矩马达驱动部分的新型电液伺服阀,以期改善现有该型阀的动、静态特性。通过试验得出,设计的压电双晶片驱动器输出位移为82.5 μm,全量程位移波动小于0.7 μm,谐振频率1.2 kHz,完全满足双喷嘴电液伺服阀对驱动器的要求。试验表明:基于此驱动器的电液伺服阀在频率低于100 Hz的范围内具有良好的线性度,克服了传统双喷嘴电液伺服阀在频宽和抗电磁干扰能力等方面的不足。     

伺服阀用压电型驱动器研究

研制了一种压电驱动的电-机械转换器,用于构造电液伺服阀;介绍了电-机械转换器的工作原理;优选了结构型式及尺寸,并对其动静态特性进行了测试。测试结果表明,所设计的电-机械转换器有较好的静态特性及动态特性。在开环方式反向控制算法下,静态特性中的非线性度小于1.6%,在电压范围为0~70V内的滞环小于2.3%,动态响应频宽达1.0kHz以上。由此可见,所设计的电—机械转换器有望替代现有的电磁力矩马达。     

电液伺服阀新型驱动器设计

针对传统的电液伺服阀分辨率较低、工作频带较窄及易受电磁干扰的特点,研制了一种由压电伸缩陶瓷驱动的新型驱动器．并对驱动机构的输出位移进行了测试。测试结果表明：该驱动器具有较大输出位移及较高的位移分辨率．可提高伺服阀的相关性能。     

245 GHz接收机芯片片外测试与实验

为了实现太赫兹气体频谱分析传感器,对245 GHz次谐波接收机芯片的片外测试展开研究。建立了245 GHz次谐波接收机片外测试系统以及基于245 GHz接收机芯片及发射机芯片的气体频谱分析传感器片外展示测试系统,对245 GHz次谐波接收机芯片转换增益和带宽进行测试。片外测试系统得到15 dB转换增益和15 GHz带宽;片外展示测试系统得到9 dB转换增益和16 GHz带宽。片外测试系统和片外展示测试系统结果基本吻合。在片外展示测试系统中加入气腔,即构成气体频谱分析传感器。与现有同类型传感器相比,本文的次谐波接收机具有高增益、高带宽、集成本地振荡信号、低功耗等优势,非常适用于消费电子领域小体积的智能气体频谱分析传感器。     

220GHz低噪声放大器研究

基于IHP锗硅BiCMOS工艺,研究和实现了两种220 GHz低噪声放大器电路,并将其应用于220 GHz太赫兹无线高速通信收发机电路。一种是220 GHz四级单端共基极低噪声放大电路,每级电路采用了共基极（Common Base, CB）电路结构,利用传输线和金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal, MIM)电容等无源电路元器件构成输入、输出和级间匹配网络。该低噪放电源的电压为1.8 V,功耗为25 mW,在220 GHz频点处实现了16 dB的增益,3 dB带宽达到了27 GHz。另一种是220 GHz四级共射共基差分低噪声放大电路,每级都采用共射共基的电路结构,放大器利用微带传输线和MIM电容构成每级的负载、Marchand-Balun、输入、输出和级间匹配网络等。该低噪放电源的电压为3 V,功耗为234 mW,在224 GHz频点实现了22 dB的增益,3 dB带宽超过6 GHz。这两个低噪声放大器可应用于220 GHz太赫兹无线高速通信收发机电路。     

压电弯曲元件的长度对其特性影响的实验研究

研制了一种新型的压电弯曲元件,作为新型压电泵的电一机械转换器.该元件为3层结构,上下两层为压电陶瓷材料PZT-5H,中间弹性层为铍青铜.利用激光测试仪LC-2400A及LV-1610对压电弯曲元件的输出位移、位移滞环、蠕变量及基频等特性进行测量,对压电弯曲元件的长度尺寸与其静、动态特性间的关系进行分析.实验结果表明,压电弯曲元件的长度尺寸对其静动态特性的影响明显.