Základní princip činnosti a vlastnosti vícevrstvého piezoelektrického keramického transformátoru

Aplikace inverzního piezoelektrického jevu se používá především u piezoelektrických bzučáků, jako jsou hudební karty, zvonky, pager. Základní pracovní princip spočívá v tom, že když je na piezoelektrickou keramickou desku aplikováno střídavé elektrické pole, piezoelektrická keramická deska generuje odpovídající deformaci nebo vibrace, a když je frekvence vibrací v audio pásmu, je vydáván odpovídající zvuk.

Základní struktura piezoelektrického keramického transformátoru spočívá v kombinaci aplikace piezoelektrického bzučáku s aplikací piezoelektrického zapalovače za účelem vytvoření piezoelektrického rezonátoru. Na jednom konci bzučáku (nazývaném hnací konec) se generuje sinusové střídavé napětí, které je v souladu s rezonanční frekvencí piezoelektrického transformátoru. Piezoelektrický rezonátor generuje vibrace a je přenášen na jeden konec zapalovače (nazývaný konec generující energii), což má za následek spojité sinusové napětí závisí na strukturálních charakteristikách piezoelektrického transformátoru a může být vstupní nízkonapěťové, výstupní vysoké napětí (typ boost) nebo vstupní vysoké napětí, výstupní nízké napětí (typ buck). Přenosu signálu lze dosáhnout přidáním nízkofrekvenční modulace přes modem při vysokofrekvenčním napětí měniče.

Přesné polohování piezoelektrických keramických desek v průmyslovém řídicím procesu. Po objevu piezoelektrického jevu sloužila piezoelektrická keramika nejprve jako elektroakustické nebo akustické zařízení a existuje mnoho aplikací, jako jsou akustické senzory a otřesové senzory. Obecně se používají v oblastech měření vibrací, chvění atd. Neexistují žádné vyspělé aplikace pro přesné měření polohy. průmyslová zařízení v utěrkách pro řízení pohybu, pro vysoce přesné řízení polohy jsou nejlepšími senzorovými díly různé kodéry, které nejenže mohou snadno dosáhnout přesnosti 0,01 mm nebo dokonce mikronu, ale také mohou sbírat data o poloze v celém procesu pohybu. Moucha je však v tom, že je to drahé. Běžné optické senzory jsou obecně složeny z červené LED a fototranzistorů, z nichž každý používá štěrbinu určité šířky k omezení velikosti vyzařovaného a přijímaného paprsku. Proto přenosové charakteristiky fotocitlivé trubice a velikost paprsku přímo určují přesnost snímače.

Podle požadavku na vysokou přesnost je výsledek detekce obyčejný piezo keramický deskový měnič je extrémně neostrý. Ani po digitálním tvarování, vlivem driftu pracovního bodu a rušení vnějšího prostředí, nemůžeme získat stabilní výsledky opakované detekce. Proto se takové optické snímače obecně používají pro požadavky na přesnost 0,5 mm nebo méně, které jsou vyžadovány pro obecné mechanické polohování. Aby se přizpůsobil přesnosti krokového motoru 0,1 mm nebo více, je teoreticky nutné dále zmenšit šířku štěrbiny. Ve skutečnosti je to příliš malá šířka štěrbiny. Fotocitlivé zařízení nebude schopno získat dostatečný světelný tok, takže fotocitlivou trubici nelze zapnout a nelze tak detekovat pohyb překážky. Jiné elektromagnetické indukční snímače, jako jsou spínače přiblížení a Hallovy snímače, vyžadují pohyb kovových nebo feromagnetických materiálů, aby se přiblížily ke snímanému povrchu. V rozsahu určité vzdálenosti je výsledná meziúroveň potvrzena jako převrácený stav. Rozsah této vzdálenosti je však relativně vágní a náhodný a reprodukovatelnost výsledků testu bude také ovlivněna faktory, jako jsou specifické podmínky obvodu, okolní prostředí a zpoždění odezvy, takže jej nelze použít pro řízení vysoce přesného polohování. Z těchto důvodů bylo přesné polohování na úrovni téměř mikronů dosud téměř bez kodérů a zařízení, která mohou používat takové úrovně přesnosti, jsou obecně levná, bez ohledu na cenový faktor snímače. Nenákladné krokové motory však poskytují dostatečně vysokou přesnost pohonu, jako je nejhorší úhel kroku 1,8 stupně, kterého lze dosáhnout s hrubším pohonem vodícího šroubu (10 mm/360*1,8=) . Přesnost ovládání 0,5 mm, v levném elektromechanickém systému složeném z krokového motoru, jak realizovat řízení polohy snímače, které je levné a může odpovídat přesnosti krokového motoru. Použití piezoelektrického keramického kusu při nárazu umožňuje levné a přesné řešení řízení polohy. Níže je plán aplikace. Objasnit jeho proveditelnost a způsoby implementace. Předpokládejme, že pracovní plošina začne z výchozí polohy, posune se o zadanou vzdálenost a poté se vrátí do výchozí polohy, aby dokončila pracovní cyklus. Zde je použit pohon krokovým motorem se správným rozběhovým zrychlením a brzdným zpomalením pro zajištění co nejmenšího náběhu, takže jakéhokoli přesného polohování pracovní plošiny lze dosáhnout pouze řízením krokového motoru v otevřené smyčce. Instalace piezoelektrického kusu do výchozí polohy poskytuje nejen počáteční referenční polohu systému, ale také umožňuje hromadící se ztrátu nekontrolovatelnosti, poruchy atd. během procesu jízdy tím, že se každý pracovní cyklus plošiny vrátí do resetované polohy. Každý pracovní cyklus začíná v přesné poloze resetování. Ačkoli je elektrický signál resetovacího senzoru generován mechanickým nárazem, náraz může být nedestruktivní pomocí následujících opatření: (1) Nízkorychlostní náraz: Když se pohyb přiblíží k resetovací poloze, rychlost se zpomalí, což je známé jako zdvih. Lze realizovat řízení pohybu zrychlení a zpomalení. V případě neznámého pojezdu můžete celý zpomalený pohyb držet, abyste se přiblížili k resetované poloze; (2) Nárazový tlumič: Nárazový člen je doplněn pryží nebo pružinou do tlumiče, čímž se nastavuje vhodné předpětí, kterého lze dosáhnout před zjevnou deformací tlumícího prvku. Elektrický signál, který dopadá na výstup, tlumící efekt snižuje tuhost nárazu a prodlužuje životnost snímače. Když je systém mimo kontrolu, v závislosti na tom, zda je motor zablokován nebo ne, lze provést následující měření, aby se zabránilo výskytu runway. (1) Tvrdé zablokování: Když je umožněno zablokování systému pohonu motoru, pomocí pevného mechanického limitu k omezení pokračujícího pohybu po nárazu na piezoelektrickou keramiku; (2) Pružné křížení: v případě neumožnění blokování použijte pružinu/třepačku Mechanismus, jako je tyč, je zatížen kladivem. Když je mimo kontrolu, mechanismus se může pohybovat přes senzor, platforma pokračuje v pohybu vpřed a je přidán nouzový vypínač pro vypnutí odpovídajícího zdroje napájení nebo jiné měření pro ukončení abnormálního provozu.