直動(dòng)式壓電作動(dòng)器及其在穩(wěn)像系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)、MEMS傳感器、執(zhí)行器技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，穩(wěn)像技術(shù)也在快速發(fā)展，具有穩(wěn)像功能的光學(xué)產(chǎn)品如雨后春筍般越來越多的應(yīng)用于我們的生活中，如何使穩(wěn)像光學(xué)產(chǎn)品更加小型化、輕型化、智能化成為光學(xué)工程領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。
　　疊層壓電陶瓷的小體積、高精度以及簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使其在精密儀器儀表、航天、醫(yī)療、機(jī)器人等高新技術(shù)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，以疊層壓電陶瓷為驅(qū)動(dòng)元件的作動(dòng)器為穩(wěn)像技術(shù)的“三化”提供了一條可行之路。
　　本文

2、使用疊層壓電陶瓷作為作動(dòng)元件，利用一種新型三角放大原理，設(shè)計(jì)了具有雙向作動(dòng)功能的微位移放大機(jī)構(gòu)。并以此為作動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)元件的二維驅(qū)動(dòng)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　對(duì)兩種型號(hào)的疊層壓電陶瓷的輸出特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究；利用正壓電效應(yīng)標(biāo)定了疊層壓電陶瓷所受預(yù)緊力和產(chǎn)生電壓之間的關(guān)系。
　　根據(jù)穩(wěn)像技術(shù)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)關(guān)注微位移機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了兩種結(jié)構(gòu)的雙向作動(dòng)微位移機(jī)構(gòu)并制作了樣機(jī)，并對(duì)樣機(jī)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：柔鉸式的最大

3、輸出位移為32μm，當(dāng)信號(hào)頻率每升高10Hz位移減小0.3μm，信號(hào)電壓每變化10V時(shí)，位移變化約為1.8μm，遲滯性為16.2％；摩擦式的最大輸出位移為32μm，當(dāng)信號(hào)頻率每升高10Hz位移減小1.8μm，信號(hào)電壓每變化10V時(shí)，位移變化約為1.2μm，遲滯性為13.3%
　　對(duì)光學(xué)穩(wěn)像壓電作動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，當(dāng)作動(dòng)系統(tǒng)僅做沿軸方向的作動(dòng)時(shí)，其在X和Y軸上的作動(dòng)行程均為28μm，且線性度較好，在正反兩個(gè)方向有較好的對(duì)稱性。當(dāng)