Basiese werkbeginsel en kenmerke van meerlaagse piëzo-elektriese keramiektransformator

Die toepassing van die omgekeerde piëzo-elektriese effek word hoofsaaklik gebruik vir piëzo-elektriese gonsers, soos musiekkaarte, deurklokkies, pager. Die basiese werkbeginsel is dat wanneer 'n afwisselende elektriese veld op die piëso-elektriese keramiekplaat toegepas word, die piëso-elektriese keramiekplaat 'n ooreenstemmende vervorming of vibrasie opwek, en wanneer die vibrasiefrekwensie in die klankband is, word 'n ooreenstemmende klank uitgestraal.

Die basiese struktuur van 'n piëso-elektriese keramiektransformator is om die toepassing van 'n piëso-elektriese gonser te kombineer met die toepassing van 'n piëso-elektriese ontsteker om 'n piëso-elektriese resonator te vorm. Aan die een kant van die gonser (genoem die aandryfkant) word 'n sinusvormige wisselspanning opgewek wat ooreenstem met die resonansiefrekwensie van die piëso-elektriese transformator. Die piëso-elektriese resonator genereer vibrasie en word oorgedra na die een kant van die ontsteker (genoem die kraggenererende einde), wat lei tot aaneenlopende sinusvormige spanning hang af van die strukturele eienskappe van die piëzo-elektriese transformator, en kan insette lae spanning, uitset hoë spanning (versterking tipe), of inset hoë spanning, uitset lae spanning (bok tipe) wees. Seinoordrag kan bereik word deur lae frekwensie modulasie deur die modem by die hoë frekwensie dryfspanning by te voeg.

Akkurate posisionering aanwending van piëzo-elektriese keramiekplate in industriële beheerproses. Na die ontdekking van die piëzo-elektriese effek, het piëzo-elektriese keramiek eers as 'n elektroakoestiese of akoestiese toestel gedien, en daar is baie toepassings, soos akoestiese sensors en skoksensors. Hulle word oor die algemeen gebruik in die velde van die meet van vibrasie, skud, ensovoorts. Daar is geen volwasse toepassings vir akkurate posisiemeting nie. industriële toerusting in bewegingsbeheerhanddoeke, vir hoë-presisie posisiebeheer, die beste sensoronderdele is verskeie enkodeerders, wat nie net maklik akkuraatheid van 0.01 mm of selfs mikron kan bereik nie, maar ook posisiedata in die hele bewegingsproses kan insamel. Die vlieg is egter dat dit duur is. Gewone optiese sensors is oor die algemeen saamgestel uit rooi LED en fototransistors, wat elkeen 'n spleet van 'n sekere breedte gebruik om die grootte van die uitgestraalde en ontvangde strale te beperk. Daarom bepaal die transmissie-eienskappe van die fotosensitiewe buis en die grootte van die straal direk die akkuraatheid van die sensor.

Onder die vereiste van hoë akkuraatheid, die opsporing resultaat van gewone piëzo-keramiekplaat-omskakelaar is uiters vaag. Selfs na digitale vorming, as gevolg van die invloed van die drywing van die werkpunt en die eksterne omgewing-interferensie, kan ons nie die stabiele herhaalde opsporingsresultate verkry nie. Daarom word sulke optiese sensors oor die algemeen gebruik vir presisievereistes van 0,5 mm of minder wat benodig word vir algemene meganiese posisionering. Ten einde aan te pas by die akkuraatheid van die stapmotor van 0,1 mm of meer, is dit teoreties nodig om die spleetwydte verder te verminder. Eintlik is dit te klein spleetwydte. Die fotosensitiewe toestel sal nie voldoende ligvloed kan verkry nie, sodat die fotosensitiewe buis nie aangeskakel kan word nie, en dus die beweging van die obstruksie nie opgespoor kan word nie. Ander elektromagnetiese induksiesensors, soos nabyheidskakelaars en saalsensors, benodig bewegende metaal of ferromagnetiese materiale om die waarnemingsoppervlak te nader. In die omvang van 'n sekere afstand word die resulterende tussenvlak as die flip-toestand bevestig. Die omvang van hierdie afstand is egter relatief vaag en ewekansig, en die reproduceerbaarheid van die toetsresultate sal ook beïnvloed word deur faktore soos die spesifieke kringtoestande, die omringende omgewing en die reaksievertraging, dus kan dit nie vir die beheer van hoë-presisie-posisionering gebruik word nie. Om hierdie redes was die naby-mikronvlak-presisieposisionering tot dusver amper nie-enkodeerders, en toestelle wat sulke presisievlakke kan gebruik, is oor die algemeen goedkoop, ongeag die kosprysfaktor van die sensor. Goedkoop stapmotors bied egter hoog genoeg aandryfakkuraatheid, soos die swakste traphoek van 1,8 grade, wat met 'n growwer loodskroefaandrywing (10mm/360*1,8=) verkry kan word. Die beheer akkuraatheid van 0,5 mm, in die goedkoop elektromeganiese stelsel wat bestaan ​​uit stapmotor, hoe om die posisiebeheer van die sensor te realiseer wat goedkoop is en kan ooreenstem met die akkuraatheid van die stapmotor. Deur die piëzo-elektriese keramiekstuk in die impak te gebruik, maak die potensiaal 'n goedkoop en presiese posisiebeheeroplossing moontlik. Hieronder is 'n aansoekplan. Om die uitvoerbaarheid en implementeringsmetodes daarvan te verduidelik. Aanvaar dat die werkplatform vanaf die aanvanklike posisie begin, 'n gespesifiseerde afstand beweeg en dan terugkeer na die aanvanklike posisie om 'n werksiklus te voltooi. Hier word 'n stapmotoraandrywing gebruik, met die korrekte aansitversnelling en remvertraging om die kleinste moontlike uitstappie te verseker, sodat enige presiese posisionering van die werkplatform slegs die ooplusbeheer van die stapmotor bereik kan word. Die installering van die piëzo-elektriese stuk by die beginpuntposisie verskaf nie net die aanvanklike verwysingsposisie na die stelsel nie, maar laat ook die akkumulerende verlies van die buite-beheer, wanorde, ens. toe tydens die ryproses deur elke werksiklus van die platform terug te keer na die herstelposisie. Laat elke werksiklus by die presiese herstelposisie begin. Alhoewel die elektriese sein van die terugstelsensor gegenereer word deur 'n meganiese impak, kan die impak nie-vernietigend gemaak word deur die volgende maatreëls: (1) Laespoed impak: Wanneer die beweging die terugstelposisie nader, word die spoed stadiger, wat bekend staan ​​as die slag. Die versnellings- en vertragingsbewegingsbeheer kan gerealiseer word. In die geval van onbekende reis, kan jy die hele stadige beweging hou om die herstelposisie te nader; (2) Impakbuffer: die impaklid word met rubber of veer by buffer gevoeg, wat die toepaslike voorlading verstel, wat verkry kan word voordat die kussingselement ooglopend vervorm word. Die elektriese sein wat die uitset tref, die kussingseffek verminder die styfheid van die impak en verleng die dienslewe van die sensor. Wanneer die stelsel buite beheer is, afhangende van of die motor geblokkeer is of nie, kan die volgende meting geneem word om die voorkoms van weghol te vermy. (1) Harde blokkering: Wanneer die motoraandrywingstelsel toegelaat word om te blokkeer, gebruik die rigiede meganiese limiet om die voortgesette beweging te beperk nadat die piëso-elektriese keramiek geraak is; (2) Buigsame kruising: in die geval dat die blokkering nie toegelaat word nie, gebruik veer/skud 'n Meganisme soos 'n stang word met 'n hamer gelaai. Wanneer dit buite beheer is, kan die meganisme oor die sensor beweeg, die platform gaan voort om vorentoe te beweeg, en 'n nooduitskakelaar word bygevoeg om die ooreenstemmende kragbron af te sny, of ander meting om die abnormale werking te beëindig.