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    芯明天封裝式壓電促動(dòng)器及其在微納米壓痕中的應用

    更新時(shí)間: 2018-06-19

      一、芯明天壓電疊堆陶瓷  

    壓電疊堆陶瓷屬于功能性材料,對壓電疊堆陶瓷施加電壓后,壓電疊堆陶瓷可產(chǎn)生形變,形變量約為形變方向長(cháng)度的1.5‰,且形變量與所施加的電壓基本成線(xiàn)性關(guān)系。壓電疊堆陶瓷具有遲滯與蠕變特性。

     

    芯明天壓電疊堆陶瓷

     

      二、芯明天封裝壓電促動(dòng)器  
    芯明天封裝式壓電促動(dòng)器是以壓電疊堆陶瓷為內部驅動(dòng)元件,采用直驅結構,通過(guò)設計特殊外形殼體、底座、預緊、移動(dòng)端等結構,將壓電疊堆陶瓷封裝于內部,且可將壓電疊堆陶瓷的性能如出力、位移形變量等*展現出來(lái),且封裝式壓電促動(dòng)器可承受一定的拉力,甚至扭力,抗振動(dòng)且防撞擊,更適用于工業(yè)型使用。

     

    芯明天壓電促動(dòng)器基本結構

     

    芯明天壓電促動(dòng)器運動(dòng)演示

     

      三、壓電疊堆陶瓷與封裝壓電促動(dòng)器區別  

    區別舉例:

    參數

    壓電疊堆陶瓷

    封裝式壓電促動(dòng)器

    外觀(guān)

     

    拉力

    不可承受拉力

    可承受一定拉力

    滿(mǎn)幅值使用頻率

    趨于靜態(tài)使用

    可高動(dòng)態(tài)使用

    外殼保護

    無(wú)

    抵抗環(huán)境能力

    固定方式

    粘接或機械夾持

    螺紋固定易于安裝

    轉接方式

    粘接或機械夾持

    多種螺紋可選轉接方便

    反饋傳感

    無(wú)

    可選

     

      四、芯明天壓電促動(dòng)器分類(lèi)  

    芯明天壓電促動(dòng)器按外觀(guān)形狀分類(lèi),可分為柱形壓電促動(dòng)器及環(huán)形壓電促動(dòng)器;按特點(diǎn)分類(lèi),可分為低壓型壓電促動(dòng)器及大出力型壓電促動(dòng)器;按控制方式分類(lèi),又可分為開(kāi)環(huán)及閉環(huán),與開(kāi)環(huán)相比,閉環(huán)具有反饋傳感,并可消除開(kāi)環(huán)的遲滯與蠕變特性。

      五、芯明天封裝壓電促動(dòng)器外觀(guān)尺寸  

    芯明天壓電促動(dòng)器的直徑小為9mm,大為45mm,高度小為19mm,大為199mm,此范圍以外尺寸可進(jìn)行定制。封裝式壓電促動(dòng)器的出力與外徑尺寸有關(guān),外徑尺寸越大,出力越大;它的位移范圍與高度相關(guān),高度越高,位移量越大。

      六、芯明天封裝壓電促動(dòng)器基本參數  

    柱形封裝壓電促動(dòng)器:直徑、大高度及大標稱(chēng)位移基本參數。

    型號

    外徑[mm]

    H標稱(chēng)[µm]

    驅動(dòng)[V]

    VS9 系列

    9

    28

    19

    0~150

    VS10 系列

    10

    100

    95

    0~150

    VS12 系列

    12

    154

    152

    0~150

    VS15 系列

    15

    190

    190

    0~150

    VS20 系列

    20

    197

    190

    0~150

    VS25 系列

    25

    199

    190

    0~150

    VS18 系列

    18

    185

    200

    0~1000

    VS25 系列

    25

    187

    200

    0~1000

    VS35 系列

    35

    194

    200

    0~1000

    VS45 系列

    45

    194

    200

    0~1000

     

    ODID[mm]

    大標稱(chēng)位移[V]

    VS22系列

    22

    9

    71

    47

    0~150

    VS35系列

    35

    14

    71

    47

    0~150

    VS18系列

    18

    4.5

    69

    60

    0~1000

    VS22系列

    22

    7.5

    89

    80

    0~1000

    VS35系列

    35

    14

    89

    80

    0~1000

    VS45系列

    45

    25

    107

    100

    0~1000

    (以上參數可選擇定制)

     

      七、芯明天壓電促動(dòng)器微納米壓痕應用  

    芯明天封裝式壓電促動(dòng)器的位移與所施加的電壓成線(xiàn)性關(guān)系。在同樣電壓下,力與位移也成線(xiàn)性關(guān)系,如下圖所示。例如,對于一個(gè)低壓促動(dòng)器,在120V電壓驅動(dòng)下,若陶瓷促動(dòng)器的形變量達到大,則它的出力為0,若120V時(shí),陶瓷促動(dòng)器的形變量為0,則它的出力將達到大點(diǎn)Fmax。 

    芯明天PST系列壓電促動(dòng)器的諧振頻率可達40kHz,加速度快,且定位精度在納米量級。壓電促動(dòng)器帶動(dòng)壓頭實(shí)現沿Z向的精密壓入和壓出過(guò)程,它的性能會(huì )直接影響到壓痕裝置的精度及可用性。閉環(huán)壓電促動(dòng)器帶有反饋傳感,基于閉環(huán)控制理論,可實(shí)現位移閉環(huán)控制,保證加載的穩定性。

     

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