基于压电驱动的纳米级精密定位系统的研究

利用压电陶瓷致动器作为驱动元件设计了X-Y两自由度精密定位工作台,并利用有限元分析法对机构进行了优化设计,采用电阻应变片作为微位移检测传感器,在此基础上设计了闭环控制器,该控制器包括压电陶瓷驱动单元、微位移传感器检测单元和中央处理单元,最后利用PID控制法进行了闭环控制实验研究。实验结果表明,本系统具有较好的控制品质和优异的动态性能,在对10μm×10μm两自由度工作台的控制中,闭环控制精度达10nm,阶跃响应的稳定时间小于8ms。     

压电光学扫描器的驱动技术

详细分析了压电扫描器的电学特性及其对扫描特性的影响，设计出压电扫描器的驱动电路，能正常驱动压电扫描器实现大角度扫描，在低温条件下（１００Ｋ），扫描角度能达到３°以上，扫描频率为２０Ｈｚ。     

压电陶瓷动态应用的新型驱动电源研究

在分析现有直流放大压电陶瓷驱动电源原理及其局限性的基础上,提出了一种新型的压电陶瓷驱动电源,并给出了详细的电路原理图。对压电陶瓷进行的动态驱动实验表明,在输入为三角波、方波等动态信号,该驱动电源可以很好的跟限输入波形的变化,显示出优异的动态性能,可以满足科研实践中提出的需求。     

大行程纳米级压电电动机的驱动控制系统

介绍了一种基于尺蠖运动原理的大范围纳米级步距压电电动机.根据其运动原理和机械结构特点,设计完成了该压电电动机的控制系统,通过控制电压变化来控制压电晶体的伸缩,从而完成夹紧器的夹紧、放松与驱动器的微位移,巧妙的将压电陶瓷的形变通过机械装置输出,并对该控制系统进行了波形测试.实验表明,该控制系统产生的三角波、方波信号纹波电压小,信号稳定,满足电动机驱动要求.     

大功率压电陶瓷驱动电源的研究与设计

设计了一种新型大功率压电陶瓷驱动电源。该电源由普通的低压运算放大器以及高压三极管搭建而成。采用负反馈以及相位补偿的原理,将输入的小电压的控制信号线性放大到大电压、高功率的驱动信号,用于驱动大容量的压电陶瓷。最后通过实验对驱动电源进行了测试,结果表明该电源输出精度高,响应快,稳定性好。该电源电路简单,成本低,因此具有很高的实用价值。     

纳米级步距压电电动机的精密驱动电源

介绍了一种基于尺蠖运动原理的纳米级步距压电电动机,提出了一种新型的压电陶瓷驱动电源,并给出了详细的电路原理图。对压电陶瓷进行的动态驱动实验表明,在输入三角波、方波、正弦波等动态信号时,该驱动电源可以很好地跟随输入波形的变化,实现了输入电压为0~5 V时,输出电压在0~200 V内连续可调,具有40 mV的高分辨率和较为理想的静特性。纹波电压小于±10 mV,电源在100 kHz范围内具有良好的频响特性。     

低频压电陶瓷驱动器驱动电源研制

针对压电扫描驱动器的工作特点研制了一种压电陶瓷驱动器专用功率放大器 ,它可给驱动器提供很高的电压输出 (± 2 0 0 V(峰 -峰值 ) ) ,并且使驱动器在 5 0～ 2 0 0 Hz的工作频率进行扫描 ,也可适用于以逆压电效应为基本原理的压电器件在以动态输出为主要目的情况下应用。在同时考虑压电陶瓷驱动器的电子和机械两种性质的情况下 ,提出了一种新的功率放大器的设计方案 ,利用添加补偿电容和补偿电阻的方法来补偿自激的反馈极点     

一种新型压电陶瓷驱动电路

一种新型压电陶瓷驱动电路浙江大学傅卫压电陶瓷作为一种精度高的工作台微动机构，是不少精密仪器所必不可少的。它利用加在其上面的电压。通过压电晶体的电致伸缩特性，产生与电压相应的形变，推动工作台移动。精度达几至几十纳米，形变总量一般可达几十微米。但它所需电...     

压电陶瓷驱动系统的设计与研究

针对光刻机投影物镜中使用压电陶瓷对像质补偿镜组进行精密定位控制的需求,设计一种压电陶瓷驱动系统,并着重对其精度性能进行了分析与研究。首先对系统进行了误差项分解,然后对各误差项进行详细的理论计算,最后将所有误差项的影响按最差情况合成,所得结果满足设计要求。进而试制了系统样机,并对其性能进行实验验证,结果表明,压电陶瓷驱动系统的误差不超过80 mV,与理论分析的结果符合,满足压电陶瓷驱动系统的设计指标。     

高速压电陶瓷驱动电源

为了满足压电陶瓷致动器对驱动电源动态冲击特性的要求,提出一种新型的压电陶瓷驱动电源.用高速运放OP467作为核心芯片,搭建功率放大电路及恒流源泄放电路,并给出详细的电路原理图.实验表明,在输入为方波等动态信号时,该驱动电源可以良好地跟随输入波形变化,具有较高的上升和下降速率,频响范围可达到100 Hz～60 kHz.在同类型高压放大器中,其成本低廉,结构简单.     

压电陶瓷驱动器三角波频率特性

给出了三角波驱动信号下d31悬臂梁式驱动器的工作特性和频率特性。由于三角波包含了许多频率为基频奇数倍的谐波分量,当某一信号的谐波频率接近驱动器的共振频率时,该频率的三角波就会引起驱动器的谐振。因此,可以通过采用对扫描反馈电压的波形进行快速傅里叶分析法(FFT)来获得压电陶瓷驱动器的共振频率,而且,可以获得避开驱动器谐振点的驱动器设计原则,即:fr<0.6fk。此外,本试验压电陶瓷驱动器输出波形的延迟和非线性度与其驱动三角波频率的关系为:随频率增加,延迟不断增大;频率较低时,非线性度很大,而且随频率增大而增大,当频率在80～120Hz时,非线性度出现极大值,此后,非线性度随频率增大而减小。     

压电陶瓷常规电性能自动测试系统研究

研究了压电陶瓷常规电性能自动测试系统,解决了精度和速度不能兼顾的矛盾。分析对比了传输线法和自动测试系统产生的误差。结果表明,用压电陶瓷常规电性能自动测试系统完全可以取代传输线法。     

压电陶瓷点火器的研究

本文系统地阐述了压电陶瓷点火器的结构.工作情况以及点火效率.这可能对陶瓷点火器的生产有所裨益.     

PZT压电陶瓷极化工艺研究

介绍了6.5 MHz锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷滤波器极化工艺的流程和基本原理,对极化电场、极化温度和极化时间等工艺参数进行了实验研究,并针对实验结果进行了理论分析,确定最佳的极化条件:极化电场强度为2.2 kV/mm、极化温度为130℃,极化时间为15 min。文章还对极化工艺中出现的其他一些问题进行了分析和探讨,从而有效地提高了压电陶瓷的压电性能指标。     

一种新型压电陶瓷控制器的研究

压电陶瓷的迟滞、非线性和蠕变特性，降低了它的定位精度，且给压电陶瓷微定位系统的控制带来困难。该文提出一种新的智能逻辑规则控制算法，仿真结果表明，与PID控制算法相比，控制器输出不仅超调量小、响应时间快，而且控制器的控制精度可以预先设定并通过直接调节参数而满足，满足了压电陶瓷微定位系统高精度的要求。     

基于D/A集成控制的压电陶瓷驱动电源设计

压电陶瓷驱动电源是纳米级工作台系统的关键部件。文章提出了采用多级驱动的电源结构，并在此基础上开发研制了基于D／A集成的单片机控制压电陶瓷驱动电源，该电源由多级数控可调直流电压源串联构成，采用具有过载保护的三端可调稳压集成模块LM317作为稳压核心元件。所设计电源分辨率高，响应速度快，驱动能力强，结构简单，调试方便，适用于压电陶瓷驱动器。     

压电陶瓷变压器在静电复印机上的应用研究

针对静电复印机高压电源中升压电磁变压器线匝之间易打火、击穿、故障率高问题,采用PMMN陶瓷材料制备出片式结构的压电陶瓷变压器,又以压电陶瓷变压器为升压器件研制出符合静电复印机技术要求的压电陶瓷变压器高压电源,从根本上解决了传统高压电源存在的问题,这种电源还具有体积小、质量轻、不怕短路、工作效率高等特点。     

压电陶瓷力发生装置

提出和研究了以输出推力为主要目的的压电陶瓷的应用问题，建立了一种新型的“压电陶瓷力发生装置”，并介绍了它在叠加式力标准机上的应用     

一种误差放大式压电陶瓷驱动电源的研制

介绍了压电陶瓷驱动电源的特点,研制了一种改进的误差放大式压电陶瓷驱动电源。该驱动电源采用串联型稳压电路生成直流高压,误差反馈控制电压取自受控压电陶瓷上的电压。通过增加反馈电容与隔离电阻来补偿负载电容带来的系统外部极点。实验证明,在3.13μF负载下该驱动电源输出峰值电流可达700mA,动态响应频率可达1kHz,纹波小于20mV,线性度高,稳定性好,结构简单,造价低。     

压电陶瓷驱动微进给刀架的迟滞建模

以对称式微位移缩小机构和柔性铰链相结合,压电陶瓷驱动的微进给刀架可实现精密加工,但刀架的迟滞特性影响其定位精度。该文根据非线性Preisach模型的理论知识及压电陶瓷驱动微进给刀架的电压位移特性,将模型进行修改后得到刀架迟滞特性的数学模型,并对数学模型式进行离散化处理。实验结果表明,改进后的迟滞模型形式简单,数据采集简便,模型描述精确,能较好地实现压电驱动微进给刀架的迟滞建模,提高了迟滞模型的实用性。为提高压电陶瓷驱动微进给刀架的定位精度,实现精密控制打下基础。