壓電陶瓷物鏡驅動器驅動電源技術研究.pdf

1、在數(shù)字共焦顯微技術中，為了獲得物鏡與載物臺數(shù)十納米的相對步進位移，需要通過驅動物鏡與載物臺的相對步進微位移，采集一系列不同截面的生物細胞的序列切片圖像。而采用壓電陶瓷驅動技術，可實現(xiàn)壓電陶瓷顯微物鏡的微位移驅動。為發(fā)揮壓電陶瓷驅動器高精度、低噪音的特點，帶動物鏡在豎直方向移動，其控制系統(tǒng)起著關鍵的作用，而控制系統(tǒng)的核心在于驅動電源的設計，通過驅動電源控制施加在壓電陶瓷驅動器的端電壓，便可控制壓電陶瓷驅動器的微位移。
　　 為驅動

2、控制德國piezosystemjena公司生產(chǎn)的壓電陶瓷物鏡驅動器MIPOS100，本文重點研究其驅動電源技術，設計出控制數(shù)字共焦顯微儀中壓電陶瓷物鏡驅動器的驅動電源，滿足課題需要，推進產(chǎn)品國產(chǎn)化。
　　 本文首先對壓電陶瓷驅動器的工作原理與特性，以及應用于數(shù)字共焦顯微儀時的特點做了相應的描述，并針對驅動電源的要求做出了詳細的分析。其次，先后分別采用三種方案實現(xiàn)壓電陶瓷驅動電源的設計，就每種方案的工作原理及其組成進行了詳細的分析

3、。最后，對其中的重點模塊電路進行了仿真分析，分別制作出硬件實物、測試和比較。第一種為帶直流轉換的驅動電源，第二種為目前報道較多的誤差放大式驅動電源，第三種則結合了前兩種驅動電源的優(yōu)點，設計出了實現(xiàn)數(shù)控電位器調(diào)節(jié)的驅動電源，通過一種新型的高壓數(shù)控電位器的調(diào)節(jié)代替數(shù)模轉換來實現(xiàn)輸出電壓的數(shù)控調(diào)節(jié)，改變了傳統(tǒng)的電壓放大加功率放大的方式，并以此項技術申請了國家發(fā)明專利。該驅動電源最終可實現(xiàn)對電壓精密控制，輸出電壓可在0～210V數(shù)控可調(diào)，靜態(tài)紋