分割电极片状压电致动器—（二）位移特性及狭缝宽度对其影响的实？…

研究了悬臂梁式分割电极片状压电致动器的位移特性，理论分析表明，分割电极缝宽度会减小致动器自由端的位移输出，但光缝宽度小于致动器电极宽度的１０％时，可忽略狭缝宽度的影响。致动器端部位称的结果大于理论计算值。与现有磁头悬浮臂尺寸相近的致动器在，２０Ｖ－５０Ｖ的电压驱动下均可获得１μｍ－２μｍ的致动位移。对９８５０道／厘米的密度磁盘，该位移能覆盖至少一个磁道宽度，满足磁头定位两级间伺服系统对第二级致动器     

分割电极片状压电致动器（一）端部位移和电场诱导应力的理论研究

研究了悬臂梁式分割电极片状压电致动器的位移特性。沿厚度方向极化的ＰＺＴ压电陶瓷薄长片，一端固定、一端自由构成悬臂梁。其上下两表面的电极均沿长度方向分割成对称的两部分。施加电场使其中一半在ｄ３１模式作用下伸长，而与其对称的另一半缩短，则压电片沿宽度方向产生弯曲，自由端便可产生致动位移。理论分析结果表明，在适当的驱动电场（不低于１００Ｖ／ｍｍ）作用下，毫米尺寸的致动器可产生微米量级的端部致动位移。电场诱导应力远小于材料的抗张强度。该分割电极压电致动器可用于精密定位，尤其适合在高密度硬磁盘驱动器的磁头定位两级伺服系统中作第二级致动器。     

高密度硬磁盘用压电复合磁头悬浮臂

针对硬磁盘驱动器中磁头定位两级伺服控制系统,利用宽度弯曲振动模式,设计并制备了分割电极型压电复合磁合悬浮臂。研究了复合磁头悬浮臂的动态位移特性,动态频响特性,以及它对读出信号脉冲幅值的影响。结果表明：２０Ｖ正弦电压激励下可 动态位移幅值约为１μｍ;其固有庇振频率达６．３ｋＨｚ,满足高密度硬磁盘对两级伺服控制系统的基本要求。     

大驱动力高刚度纳米致动新原理研究

提出了一种将高位移分辨率的压电陶瓷致动器与大驱动力的电磁致动器进行有机结合，实行优势互补的新方法。基于新原理研制的实验样机获得了较好的技术性能指标，即驱动力300N，刚度95N／μm；分辨率1nm；最大位移4μm。研究工作为大驱动力高刚度纳米致动开辟了一条新的途径。     

压电微致动器元件的制作及特性分析

目的是设计和制作一种新型压电微致动器,用于高密度硬盘磁头的精确定位。其中,压电元件由传统的或改进的溶胶-凝胶工艺制备并利用反应离子刻蚀成型,压电层厚度范围为0.6~3μm。采用X-射线衍射和原子力显微镜等对PZT薄膜的物相、表面形貌以及颗粒尺寸等进行分析。结果显示,随着PZT层厚度从0.6~3μm的不断增加,其内部颗粒尺寸也相应增大,粗糙度越低。此外,该微致动器的驱动机理通过多普勒干涉仪进行测量。结果表明,对于封装了3μm厚PZT元件的U型微致动器悬臂装置,在±20 V交变电压作用下,微致动位移达到1.146μm,谐振频率超过22 kHz。     

压电致动器双向电源研究

提出并研究了一种压电致动器电源，它可以实现对压电致动器的从负电压到正电压的双向电压作用，且作用电压可以很高并可不间断连续作用。该电源具有易于实现压电致动器输出自动控制和输出范围大的特点，适宜逆压电效应为基本原理的压电器件在以静态位移输出为主要目的的场合应用。文中论述和分析了这种电源的工作原理和电路实现方法，推导出理论计算公式，并给出了实验结论与应用情况。     

竖式高精度压电尺蠖式位移致动器

介绍了一种结构简单,易装配的竖式高精度压电尺蠖式位移致动器,阐述了致动器的工作原理和结构形式.致动器采用叠堆式压电陶瓷作为驱动,利用柔性铰链作为箝位,能可靠地实现光轴的双向运动.位移分辨率可达到纳米级别,步距可在纳米级至微米级间任意选择.     

微型热致动器研究

本论文围绕微型热致动器的研制开发,对热致动方式进行较为深入研究,利用硅微细加工工艺制造出多种型热致动器,并进行了理论分析和实验测试。     

应用于智能机翼的压电致动器技术研究

该文针对新型智能机翼翼型变形控制的应用需求,研究了超临界翼型在产生微变形情况下的流谱结构及在10~500μm微变形条件下翼型的气动特性变化。研制出了用于智能机翼的压电陶瓷致动器:位移量为5~290μm,最大输出力为200N,满足智能机翼变形控制需求,验证了压电陶瓷致动器在智能机翼上应用的可行性。     

压电叠层传感/致动器的特性研究

压电叠层传感／致动器是智能主动构件中的重要组成部分，是一个机电耦合的交互系统。给出了压电叠层传感／致动器的设计原理，并对压电叠层传感／致动器的动静态工作特性进行了实验研究与分析，揭示了其输出位移大、稳定性和重复性好、滞后效应小等优良特性，为研制性能优良、稳定的智能主动构件提供了依据。     

V型电致热微驱动器的力学特性分析

运用能量法推导并建立了一种V型悬臂粱电热微致动器的力学模型。利用该力学模型得到了致动器的力学特性 ,并且与相关的实验结果进行了对比。由理论分析和实验对比发现 ,用于制造该电热微致动器的多晶硅材料在微米级尺度下的热膨胀系数与温度之间不再遵循宏观状态下的线性函数关系     

陶瓷致动器及其应用

本文介绍压电和电致伸缩陶瓷致动器用的材料,致动器的结构形式与特点,部分新应用以及致动器今后的发展趋势。     

V型电致热微驱动器的力学特性分析

运用能量法推导并建立了一种V型悬臂粱电热微致动器的力学模型.利用该力学模型得到了致动器的力学特性,并且与相关的实验结果进行了对比.由理论分析和实验对比发现,用于制造该电热微致动器的多晶硅材料在微米级尺度下的热膨胀系数与温度之间不再遵循宏观状态下的线性函数关系.     

伺服阀用液压放大式GMA的设计及建模

针对超磁致伸缩致动器输出位移有限,无法直接驱动伺服阀阀芯运动的问题,设计了一种基于柔性活塞的新型液压式微位移放大机构:由超磁致伸缩(GMM)棒驱动大活塞变形,并通过密闭容腔内的油液在小活塞端将GMM棒的输出位移放大。建立了超磁致伸缩致动器及其液压式微位移放大机构的耦合模型,采用弹性小挠度理论,有限元法和液压弹簧刚度理论对放大机构进行了分析和优化,并制作了样机。仿真和实验表明,所设计的液压式微位移放大机构可将GMM棒位移放大3.2倍,所建立的耦合模型较准确,误差在10%以内。     

多层微悬臂梁压电薄膜致动器的静态分析

考虑缓冲层和电极层,建立了一个多层微悬臂梁压电薄膜致动器的静态模型来评估微悬臂梁的致动器的静态性能。对此模型致动器的自由端挠度和致动力进行模拟,同时将得到的结果与有限元模型结果进行对比验证模型的正确性。对比可知,理论模型与有限元模型相符。这项研究为压电致动器的结构设计和性能改善提供了帮助。     

微系统工程中的新型致动器——意义，示例与再发展的可能性

现代致动器对于德国工业中出口产品的行业至关重要，因为它通过其竞争能力发挥决定性作用。特别是对于配有压电、磁致伸缩和电致伸缩固体变换器的新型致动器，对于具有形状记忆合金、电磁流变和电致伸缩流变液体的致动器以及电化学致动器，微型致动器和电磁小型驱动机构，存在明显上升的趋势。     

基于MEMS工艺的电热致动器研究进展

基于MEMS工艺的电热致动器具有与集成电路兼容的驱动电压、大的致动位移和致动力,比静电致动器、压电致动器和磁致动器有更大的优势,是现阶段致动方式的研究热点.高精度、高可靠度、可控和稳定性好的电热致动器是未来研究的新方向.针对MEMS微加工工艺制作的固体材料电热致动器,综述了电热致动器的结构形式、典型应用、模型建立以及测试方法的研究现状和主要研究成果.对电热致动器的结构设计、建模分析和测试技术方面的关键技术和存在的主要问题进行了分析和展望,以期为基于MEMS工艺的电热致动器的设计、分析和测试提供借鉴和参考.     

剪切式压电喷头多致动壁结构制备及特性分析

剪切式压电喷头多致动壁结构是压电喷头的核心部件,针对国外在这一领域的长期垄断,通过对致动壁的特性分析,设计了剪切式压电喷头多致动壁结构,并探索出一种改进的制备工艺。通过极化、切割、二次极化、镀电极和焊线工艺,制备出长、宽、高分别为9.5mm、70μm、400μm的致动壁和液体腔。在有限元分析软件COMSOL下构建致动壁结构仿真模型并进行测试实验。结果显示,壁间电压在0～60V内,致动壁振动位移与其施加电压大小呈近似线性关系,仿真与实验与结果平均偏差约为4nm,最大偏差6.4nm,两者吻合度达87%,符合喷墨要求,为剪切式喷头的研制提供了应用可行性。     

压电陶瓷致动器自适应逆控制方法的研究

压电陶瓷器件在精密定位和微位移控制中得到了广泛的应用，但是它也存在着迟滞，蠕变和位移非线性等不足，该文将自适应逆控制思想应用于对压电陶瓷致动器的控制，通过对其机电变换特性的分析，用自适应法建立压电陶瓷的迟滞蠕变模型和逆模型，并且在此基础上建立实验系统，对压电陶瓷致动器进行自适应逆控制法的研究，实验数据分析结果表明，该控制方法有良好的学习功能，系统的输出线性误差从28．1％减少到1．56％。     

六边管型压电陶瓷致动器的制备方法及性能研究

研究了一种异型管压电陶瓷结构器件的制备工艺方法,并用该方法制备出等效尺寸为(O)5.5mm ×57 mm×0.5 mm六边形管结构压电陶瓷致动器.结果表明,采用流延工艺薄膜缠绕成型法制备的管材尺寸范围为等效直径(O)(1～40) mm,长0～100mm,壁厚0.2～5.0 mm;(O)5.5mm×57 mm×0.5mm的六边形管结构压电陶瓷致动器可在直流(-300～+300V)范围内工作,最大可调节位移约20 μm;器件的正电压收缩滞后性明显优于负电压下的伸长滞后性,存在正负电压滞后性不对称现象;与叠层致动器相比,六边形管型致动器在抗弯曲特性、频率响应、阵列密排特性及电容特性方面具有明显的优势.