压电薄膜喷流泵研究

将压电流体驱动技术和仿生技术、喷流推进技术结合,提出了一种新型的压电喷水推进装置,并对该装置的核心部件—压电喷流泵进行了研究。详细分析和介绍了泵的结构及工作原理,设计制作了实验用样机,并进行了性能测试。实验测试表明,该泵工作性能稳定,喷流量大,在正弦信号激励下,电压为190 V,工作频率为140 Hz时,最大喷流量可达到714 ml/min。     

分散剂在sol-gel法制备PZT粉体中的应用

采用sol-gel法制备了PZT纳米粉体。针对硝酸铅会从干凝胶中析出的问题,分析了硝酸铅的析出原因,采取在溶胶中加入柠檬酸三铵作为分散剂来消除硝酸铅的偏析。实验结果表明:当柠檬酸三铵的加入量为醋酸铅的2.5%(摩尔分数)时,能得到粒度较为均匀,组成与计算配方一致的PZT纳米粉体。     

基于LMS算法的移相干涉仪环境振动控制器

环境振动严重影响移相干涉测量的过程。在运用光学外差法测得移相干涉仪环境振动信号的前提下,设计了采用高速DSP芯片的振动控制器,它对电压形式的振动信号进行采样,用自适应LMS算法分析振动信号,同时输出反馈控制信号。反馈控制信号驱动PZT光学移相器对振动引起的光程差(或波前相位)变化进行实时补偿。通过这种闭环控制,系统能够对幅频积小于100waves*Hz的环境振动进行有效补偿,实验中获得了稳定的移相干涉条纹,保证了光学测试的正确性。     

PZT纳米晶的改进型溶胶-凝胶法制备及其生长过程研究

以乙二醇为溶剂,硝酸锆为锆源,采用改进的溶胶-凝胶法,通过优化工艺参数制备了纳米Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT).通过对工艺条件研究, 揭示了体系的凝胶化可通过升高温度和增加pH值来实现.通过对溶胶的红外光谱分析给出了溶胶、凝胶形成的机理.通过TG-DTA、XRD、SEM、TEM等手段对从凝胶到PZT纳米晶的生长过程及性能进行了表征.实验证明,改进后工艺简单易行,溶胶稳定,干凝胶在650℃热处理2h,获得较完整的钙钛矿型PZT,粒径约为50～100nm.     

基于压电阻抗设备结构健康状态智能诊断方法的研究

利用压电陶瓷(PZT)智能材料作为驱动源产生的波动信号,结合人工神经网络控制方法对设备及结构健康状态进行智能诊断.通过研究首先构建了动力学模型,并通过对工程实际中常见结构缺陷问题的实验研究,对模型相关参数进行了优化,同时也证明了该方法的先进性、可行性和实用性.     

用于微装配的二级放大微夹持器的设计与实验

微装配系统中的重要工具之一就是微夹持器,因此设计了利用压电陶瓷驱动的二级放大的微夹持器并利用Pro/E对其建模,计算了其放大倍数和节点应力,同时采用有限元方法对所设计的微夹持器进行张合量、放大倍数、应力、刚度及夹持力的分析计算,最后对微夹持器进行试制,实验测试,测试结果表明该微夹持器设计合理,基本符合要求。     

压电驱动微位移工作台动态特性分析

压电驱动微位移工作台的动态特性分析对其设计及实际应用都有很大的指导作用.本文在线性化的前提下,通过对这种微位移工作台各个组成部分的相应简化,分析了在频响低于共振频率时微位移工作台的动态特性,得出了其传递函数.另外,本文还对影响工作台设计的两个重要边界条件-初始预紧力和工作台所能达到的最大频响进行了比较详细的推导,给出了其所应满足的量化指标.     

超声引线键合PZT驱动信号采集分析系统

根据超声引线键合实验平台电路结构,设计了PZT(压电陶瓷)驱动信号采集电路.在此基础上开发了基于LabView和Matlab的信号采集分析系统.针对PZT驱动电压和电流信号特征,提出了瞬时频率、相差和有效值曲线的计算方法,获得了实际键合试验过程中电流电压瞬时频率及相差变化规律.并根据有效值曲线特征,提出了分段特征点提取方法.根据大量试验分析了分段特征点的稳定性,这对于键合机理研究具有重要意义.试验结果表明,系统稳定可靠,能有效采集分析键合过程中的PZT驱动信号.     

过量PbO对PZT95/5铁电陶瓷结构和性能的影响

用固相反应法合成组成为Pb0.99+x(Zr0.95Ti0.05)0.98Nb0.02O3+x(x为PbO过量比)的陶瓷粉体,经1200℃烧结2h得到陶瓷样品,研究过量PbO对陶瓷结构和性能的影响。研究发现,过量的PbO将会进入晶格导致晶胞变大;随着铅含量的增加样品的晶粒尺寸增加,维氏硬度减小;当铅过量x=2mol%的时候,样品获得最大的密度7.69g/cm3和最大的相对介电常数325。     

压电陶瓷精密转动平台的转角精度测量

提出了一种亚角秒精度的转角测量方法。利用ZYGO数字干涉仪测量压电陶瓷转动平台驱动待测标准平面镜偏转前后镜子面形精度的PV(Peak Valley)值,二者的差值除以待测标准平面镜的直径,其结果近似等于压电陶瓷转动平台转动的角度。通过测量与误差分析,验证了压电陶瓷转动平台的转角精度小于1 μrad(0.2″),而测量的总误差和压电陶瓷转动平台移动的角度大小有关,移动距离越大,产生的误差越大,但其相对误差小于1％。本测量方法证明压电陶瓷精密转动平台转角精度达到了极紫外太阳望远镜(EUT)0.8″的角分辨率的要求。