壓電促動(dòng)器的種類(lèi)與介紹
*,壓電促動(dòng)器是基于壓電材料制作而成的具有促動(dòng)功能的壓電執行器件。它利用的是壓電元件的逆壓電效應,在不同電壓的驅使下,它可產(chǎn)生不同的位移量。對于壓電元件本身或直驅機構的壓電促動(dòng)器,伸長(cháng)量一般為1‰至2‰;而對于放大機構設計,就與柔性機構的放大倍數相關(guān)。
壓電促動(dòng)器的特點(diǎn):
·納米級高分辨率
·毫秒至亞毫秒的快速響應
·行程范圍可達1mm
·大出力,可高達50000N
·外形小巧,結構緊湊
·壽命可達十億次
壓電促動(dòng)器的應用:
基于壓電促動(dòng)器的特點(diǎn),在光學(xué)、力學(xué)、半導體、加工、生物醫療、顯微成像等各領(lǐng)域得到廣泛應用。應用場(chǎng)景非常多樣,如快速響應及大出力特點(diǎn),非常適用于主動(dòng)減振/抑振等;高分辨率特點(diǎn)又使其非常適用于光學(xué)干涉移相、三維形貌測量等;小體積及快速定位特點(diǎn)適用于激光腔調諧等。
壓電促動(dòng)器的三種類(lèi)型:
先簡(jiǎn)單介紹三種壓電促動(dòng)器,它們分別為壓電執行元件、直驅機構壓電促動(dòng)器與放大機構壓電促動(dòng)器。
一、壓電執行元件-無(wú)機械結構
壓電執行元件是外部未裝配機械結構的壓電陶瓷,是壓電原材料經(jīng)過(guò)混合、煅燒、研磨、再混合、流延、構建、層壓、切割、燒結、加工、處理、極化等生產(chǎn)過(guò)程而制成的壓電元件,極化后的壓電元件具有壓電效應。
壓電執行元件的外形尺寸一般很小,厚度可小至1mm,對于較大壓電執行元件,一般長(cháng)寬上限為25mm、外徑為35mm,非常適于小應用空間的應用,如焊線(xiàn)機線(xiàn)夾、移相、精密定位等。
二、直驅壓電促動(dòng)器
直驅壓電促動(dòng)器是具有機械結構的壓電執行器,它的結構采用直接驅動(dòng)的方式,以約1:1的比例將壓電元件本身的位移、出力等進(jìn)行輸出。不僅不會(huì )改變壓電元件的優(yōu)勢特點(diǎn),還會(huì )顯著(zhù)提高壓電元件的動(dòng)態(tài)性,并為其增加了一層強有力的保護。
另外,它也增加了機械接口,使安裝更便捷,可選擇平頭、球頭、內螺紋、外螺紋等多種形式,也可定制。
直驅壓電促動(dòng)器適用于多種應用,如減振抑振、諧振器、移相器等。
三、機構放大壓電促動(dòng)器
機構放大壓電促動(dòng)器也是具有機械結構的壓電執行器,但結構形式不同,它采用的是柔性放大機構,將壓電元件本身產(chǎn)生的位移進(jìn)行放大輸出,可放大達十倍,甚至更高,取決機械結構的設計。
機構放大壓電促動(dòng)器的位移可達毫米量級,但它的出力會(huì )相應減少,非常適合靜態(tài)、大位移應用,如材料摩擦系數的測量等。
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