Grundlæggende arbejdsprincip og karakteristika for flerlags piezoelektrisk keramisk transformer

Anvendelsen af ​​den omvendte piezoelektriske effekt bruges hovedsageligt til piezoelektriske summer, såsom musikkort, dørklokker, personsøger. Det grundlæggende arbejdsprincip er, at når et vekslende elektrisk felt påføres den piezoelektriske keramiske plade, genererer den piezoelektriske keramiske plade en tilsvarende deformation eller vibration, og når vibrationsfrekvensen er i lydbåndet, udsendes en tilsvarende lyd.

Den grundlæggende struktur af en piezoelektrisk keramisk transformer er at kombinere anvendelsen af ​​en piezoelektrisk summer med anvendelsen af ​​en piezoelektrisk tænder for at danne en piezoelektrisk resonator. I den ene ende af summeren (kaldet drevenden) genereres en sinusformet vekselspænding, som er i overensstemmelse med den piezoelektriske transformers resonansfrekvens. Den piezoelektriske resonator genererer vibrationer og transmitteres til den ene ende af tænderen (kaldet den strømgenererende ende), hvilket resulterer i en kontinuerlig sinusformet spænding afhænger af den piezoelektriske transformers strukturelle karakteristika og kan være input lavspænding, output høj spænding (boost type) eller input højspænding, output lav spænding (buck type). Signaltransmission kan opnås ved at tilføje lavfrekvensmodulation gennem modemmet ved højfrekvensdrevspændingen.

Nøjagtig placeringsanvendelse af piezoelektriske keramiske plader i industriel kontrolproces. Efter opdagelsen af ​​den piezoelektriske effekt tjente piezoelektrisk keramik først som en elektroakustisk eller akustisk enhed, og der er mange applikationer, såsom akustiske sensorer og stødsensorer. De bruges generelt inden for områderne måling af vibrationer, rystelser og så videre. Der er ingen modne applikationer til nøjagtig positionsmåling. industrielt udstyr i håndklæder til bevægelseskontrol, til positionskontrol med høj præcision, de bedste sensordele er forskellige indkodere, som ikke kun nemt kan opnå en nøjagtighed på 0,01 mm eller endda mikron, men også kan indsamle positionsdata i hele bevægelsesprocessen. Fluen er dog, at den er dyr. Almindelige optiske sensorer er generelt sammensat af røde LED og fototransistorer, som hver bruger en spalte af en vis bredde for at begrænse størrelsen af ​​de udsendte og modtagne stråler. Derfor bestemmer transmissionsegenskaberne for det lysfølsomme rør og størrelsen af ​​strålen direkte sensorens nøjagtighed.

Under kravet om høj præcision, påvisning resultatet af almindelige piezo keramisk plade transducer er ekstremt uklar. Selv efter digital formgivning, på grund af påvirkningen fra driften af ​​arbejdspunktet og interferens fra det eksterne miljø, kan vi ikke opnå stabile gentagne detektionsresultater. Derfor anvendes sådanne optiske sensorer generelt til præcisionskrav på 0,5 mm eller mindre, der kræves til generel mekanisk positionering. For at tilpasse sig nøjagtigheden af ​​stepmotoren på 0,1 mm eller mere, er det teoretisk nødvendigt at reducere spaltebredden yderligere. Faktisk er den for lille spaltebredde. Den lysfølsomme anordning vil ikke være i stand til at opnå tilstrækkelig lysstrøm, således at det lysfølsomme rør ikke kan tændes, og dermed bevægelsen af ​​forhindringen ikke kan detekteres. Andre elektromagnetiske induktionssensorer, såsom nærhedsafbrydere og hallsensorer, kræver bevægelige metal eller ferromagnetiske materialer for at nærme sig føleroverfladen. Inden for en vis afstand bekræftes det resulterende mellemniveau som flip-tilstanden. Rækkevidden af ​​denne afstand er dog relativt vag og tilfældig, og reproducerbarheden af ​​testresultaterne vil også blive påvirket af faktorer som de specifikke kredsløbsforhold, det omgivende miljø og responsforsinkelsen, så det kan ikke bruges til kontrol af højpræcisionspositionering. Af disse grunde har præcisionspositioneringen på næsten mikronniveau hidtil været næsten ikke-indkodere, og enheder, der kan bruge sådanne præcisionsniveauer, er generelt billige, uanset sensorens kostprisfaktor. Men billige stepmotorer giver høj nok drevnøjagtighed, såsom den værste trinvinkel på 1,8 grader, som kan opnås med et grovere blyskruetræk (10mm/360*1,8=) . Kontrolnøjagtigheden på 0,5 mm, i det billige elektromekaniske system bestående af stepmotor, hvordan man realiserer positionsstyringen af ​​sensoren, som er billig og kan matche stepmotorens nøjagtighed. Ved at bruge det piezoelektriske keramiske stykke i stødet giver potentialet mulighed for en billig og præcis positionskontrolløsning. Nedenfor er en ansøgningsplan. At afklare dets gennemførlighed og implementeringsmetoder. Antag, at arbejdsplatformen starter fra udgangspositionen, bevæger sig en bestemt afstand og derefter vender tilbage til udgangspositionen for at fuldføre en arbejdscyklus. Her anvendes et stepmotordrev, med den korrekte startacceleration og bremsedeceleration for at sikre mindst mulig ude af trin, således at enhver præcis positionering af arbejdsplatformen kun kan opnås ved åben-sløjfestyring af stepmotoren. Installation af det piezoelektriske stykke ved startpunktspositionen giver ikke kun den indledende referenceposition til systemet, men tillader også det akkumulerende tab af ude af kontrol, uorden osv. under køreprocessen ved at returnere hver arbejdscyklus af platformen til nulstillingspositionen. At få hver arbejdscyklus til at starte ved den nøjagtige nulstillingsposition. Selvom det elektriske signal fra nulstillingssensoren genereres af en mekanisk påvirkning, kan påvirkningen gøres ikke-destruktiv ved følgende foranstaltninger: (1) Lavhastighedspåvirkning: Når bevægelsen nærmer sig nulstillingspositionen, sænkes hastigheden, hvilket er kendt som slaget. Accelerations- og decelerationsbevægelseskontrol kan realiseres. I tilfælde af ukendt rejse, kan du holde hele slowmotion for at nærme dig nulstillingspositionen; (2) Stødbuffer: stødelementet tilføjes gummi eller fjeder til buffer, justering af den passende forspænding, som kan opnås, før støddæmpningselementet tydeligvis deformeres. Det elektriske signal, der rammer udgangen, dæmpningseffekten reducerer stødets stivhed og forlænger sensorens levetid. Når systemet er ude af kontrol, afhængigt af om motoren er blokeret eller ej, kan følgende måling udføres for at undgå forekomsten af ​​løbsk. (1) Hård blokering: Når motorens drivsystem får lov til at blokere, ved hjælp af den stive mekaniske grænse for at begrænse den fortsatte bevægelse efter påvirkning af det piezoelektriske keramik; (2) Fleksibel krydsning: i tilfælde af at blokeringen ikke tillades, brug fjeder/ryst. En mekanisme såsom en stang belastes med en hammer. Når den er ude af kontrol, kan mekanismen bevæge sig hen over sensoren, platformen fortsætter med at bevæge sig fremad, og der tilføjes en nødudkoblingskontakt for at afbryde den tilsvarende strømkilde eller anden måling for at afslutte den unormale drift.