مبدأ الاستشعار الكهرضغطية لقياس الحركة

                       مبدأ الاستشعار الكهرضغطية لقياس الحركة

يتكون الجزء الثابت من مجموعتين من صفائح عناصر القرص الانضغاطي واللدائن المسننة، ويكون العضو الدوار على اتصال بالجزء الثابت عند ضغط معين. يتم إثارة مجموعتي الصفائح الكهرضغطية وتركيبهما في موجة متنقلة في منتصف الجسم المرن. سطح الجسم المرن للجزء الثابت يقوم بحركة بيضاوية. يتصل الجزء الدوار من الأسطوانة الخزفية الانضغاطية بقمة الجسم المرن للجزء الثابت بضغط معين ويتم تشغيله بواسطة قوة الاحتكاك للقيام بحركة دورانية. يدرك نوع الموجة المتحركة للمحرك بالموجات فوق الصوتية أن الجزء الثابت يدفع الدوار بشكل دوري إلى نقاط متعددة بشكل مستمر، مما يقلل بشكل كبير من الاحتكاك ويتآكل سطح التلامس.

المجال الخزفي الانضغاطي يفتح الطريق لتطوير محرك الموجات فوق الصوتية والتطبيق العملي لهذا النوع من المحركات. وفي عام 1987 كانت هذه علامة على انتقال المحركات فوق الصوتية من المختبر إلى التطبيقات التجارية. لقد تم تطوير أول محرك بالموجات فوق الصوتية على شكل حلقة للتكبير التلقائي للكاميرا، وكان موجودًا في صناعة الكاميرات. في الصين، على الرغم من إحراز بعض التقدم في تطوير محركات الموجات فوق الصوتية، وتم اختبار بعض النماذج الأولية بنجاح، إلا أنها لا تزال في مرحلة المختبر. يحتاج العاملون في المجال الكهروميكانيكي إلى العمل معًا لتغيير هذا الوضع.

كمحرك بالموجات فوق الصوتية يتغير مستشعر اللوحة الكهرضغطية مع درجة الحرارة، وهو جهد مصدر الطاقة، وعزم دوران الحمل، والضغط الثابت بين الجزء الثابت والدوار، وتردد الرنين لانجرافات السيراميك الكهرضغطية؛ وتتغير معلمات المحرك بالموجات فوق الصوتية في كل لحظة، ويقدم النظام غير خطي للغاية؛ إنها أنظمة معقدة متعددة المتغيرات ومقترنة بقوة ومتغيرة بمرور الوقت. المحرك عبارة عن هيكل خاص على مرحلتين. هناك مستشعر اهتزاز اللوحة الكهروإجهادية بين المعلمات الكهروميكانيكية والاقتران الكهروميكانيكي لذلك، حتى الآن، لا يوجد نموذج رياضي دقيق يمكنه التعبير بشكل كامل عن الخصائص الديناميكية والحالة المستقرة للمحركات فوق الصوتية.

تم إجراء دراسات نظرية على النموذج الرياضي للخصائص الديناميكية والحالة المستقرة للمحركات فوق الصوتية. مع الأخذ في الاعتبار أن خاصية العمل الرئيسية للمحرك بالموجات فوق الصوتية، والتي تتمثل في تطبيق جهد متناوب بزاوية معينة من مرحلتين لبعضهما البعض، فإن التأثير الكهرضغطي العكسي لـ يتسبب مستشعر اللوحة الكهرضغطية 4 كيلو هرتز في رنين السيراميك الكهروإجهادي ويدفع الحلقة الثابتة إلى الاهتزاز، ثم يمرر الإعداد، ويدفع الاحتكاك بين الدوارات.