Osnovni princip rada i karakteristike višeslojnog piezoelektričnog keramičkog transformatora

Primjena inverznog piezoelektričnog efekta uglavnom se koristi za piezoelektrične zujalice, kao što su glazbene kartice, zvona na vratima, dojavljivači. Osnovni princip rada je da kada se izmjenično električno polje primijeni na piezoelektričnu keramičku ploču, piezoelektrična keramička ploča generira odgovarajuću deformaciju ili vibraciju, a kada je frekvencija vibracije u zvučnom pojasu, emitira se odgovarajući zvuk.

Osnovna struktura piezoelektričnog keramičkog transformatora je kombiniranje primjene piezoelektričnog zujalice s primjenom piezoelektričnog upaljača za formiranje piezoelektričnog rezonatora. Na jednom kraju zujalice (koji se naziva pogonski kraj) generira se sinusoidalni izmjenični napon koji je u skladu s rezonantnom frekvencijom piezoelektričnog transformatora. Piezoelektrični rezonator stvara vibracije i prenosi se na jedan kraj upaljača (koji se naziva kraj za generiranje energije), što rezultira kontinuiranim sinusoidnim naponom koji ovisi o strukturnim karakteristikama piezoelektričnog transformatora i može biti ulazni niski napon, izlazni visoki napon (tip pojačanja) ili ulazni visoki napon, izlazni niski napon (buck tip). Prijenos signala može se postići dodavanjem niskofrekventne modulacije kroz modem na visokofrekventni pogonski napon.

Primjena točnog pozicioniranja piezoelektričnih keramičkih ploča u industrijskim kontrolnim procesima. Nakon otkrića piezoelektričnog učinka, piezoelektrična keramika prvo je služila kao elektroakustični ili akustični uređaj, a postoje mnoge primjene, kao što su akustični senzori i senzori udara. Općenito se koriste u poljima mjerenja vibracija, potresa i tako dalje. Ne postoje razvijene aplikacije za precizno mjerenje položaja. industrijska oprema u ručnicima za kontrolu kretanja, za visoko preciznu kontrolu položaja, najbolji dijelovi senzora su različiti koderi, koji ne samo da mogu lako postići točnost od 0,01 mm ili čak mikrona, već također mogu prikupljati podatke o položaju u cijelom procesu kretanja. Međutim, muha je da je skupo. Obični optički senzori općenito se sastoje od crvene LED diode i fototranzistora, od kojih svaki koristi prorez određene širine za ograničavanje veličine emitiranih i primljenih zraka. Stoga karakteristike prijenosa fotoosjetljive cijevi i veličina snopa izravno određuju točnost senzora.

Pod zahtjevom visoke preciznosti, rezultat detekcije je običan piezokeramička pločasta sonda je izuzetno nejasna. Čak i nakon digitalnog oblikovanja, zbog utjecaja drifta radne točke i interferencije vanjskog okruženja, ne možemo dobiti stabilne ponovljene rezultate detekcije. Stoga se takvi optički senzori općenito koriste za zahtjeve preciznosti od 0,5 mm ili manje potrebne za opće mehaničko pozicioniranje. Kako bi se prilagodio točnosti koračnog motora od 0,1 mm ili više, teoretski je potrebno dodatno smanjiti širinu proreza. Zapravo je premala širina proreza. Fotoosjetljivi uređaj neće moći dobiti dovoljan svjetlosni tok, tako da se fotoosjetljiva cijev ne može uključiti, a time ni detektirati kretanje prepreke. Ostali senzori elektromagnetske indukcije, kao što su prekidači za blizinu i Hallovi senzori, zahtijevaju pokretni metal ili feromagnetske materijale da bi se približili površini osjetnika. U rasponu određene udaljenosti, rezultirajuća srednja razina potvrđuje se kao preokretno stanje. Međutim, raspon ove udaljenosti je relativno neodređen i nasumičan, a na ponovljivost rezultata testa također će utjecati čimbenici kao što su specifični uvjeti strujnog kruga, okolno okruženje i kašnjenje odgovora, tako da se ne može koristiti za kontrolu visokopreciznog pozicioniranja. Iz tih razloga, pozicioniranje s preciznošću od gotovo mikrona do sada je bilo gotovo bez kodera, a uređaji koji mogu koristiti takve razine preciznosti općenito su jeftini, bez obzira na faktor cijene senzora. Međutim, jeftini koračni motori pružaju dovoljno visoku točnost pogona, kao što je najlošiji kut koraka od 1,8 stupnjeva, koji se može postići s grubljim pogonom glavnog vijka (10 mm/360*1,8=). Preciznost upravljanja od 0,5 mm, u jeftinom elektromehaničkom sustavu sastavljenom od koračnog motora, kako ostvariti kontrolu položaja senzora koji je jeftin i može odgovarati točnosti koračnog motora. Korištenje piezoelektričnog keramičkog komada u udarnom potencijalu omogućuje jeftino i precizno rješenje za kontrolu položaja. U nastavku se nalazi plan prijave. Razjasniti njegovu izvedivost i metode provedbe. Pretpostavimo da radna platforma kreće iz početnog položaja, pomiče se na određenu udaljenost, a zatim se vraća u početni položaj kako bi dovršila radni ciklus. Ovdje se koristi koračni motorni pogon, s ispravnim startnim ubrzanjem i usporavanjem kočenja kako bi se osiguralo najmanje moguće odstupanje od koraka, tako da se svako precizno pozicioniranje radne platforme može postići samo otvorenom kontrolom koračnog motora. Instaliranje piezoelektričnog dijela na početnu točku ne samo da daje početnu referentnu poziciju sustavu, već također dopušta akumulirajući gubitak kontrole, poremećaja itd. tijekom procesa vožnje vraćanjem svakog radnog ciklusa platforme u ponovni položaj. Pokretanje svakog radnog ciklusa na točnom položaju za ponovno postavljanje. Iako se električni signal senzora za resetiranje generira mehaničkim udarcem, udar se može učiniti nedestruktivnim pomoću sljedećih mjera: (1) Udarac pri maloj brzini: kada se kretanje približi položaju za resetiranje, brzina se usporava, što je poznato kao hod. Može se ostvariti kontrola kretanja ubrzanja i usporavanja. U slučaju nepoznatog putovanja, možete zadržati cijeli usporeni snimak kako biste se približili položaju za ponovno postavljanje; (2) Odbojnik udarca: udarni element se dodaje gumom ili oprugom na odbojnik, prilagođavajući odgovarajuće predopterećenje, koje se može postići prije nego što se element jastuka očito deformira. Električni signal koji pogađa izlaz, učinak ublažavanja smanjuje krutost udarca i produljuje životni vijek senzora. Kada je sustav izvan kontrole, ovisno o tome je li motor blokiran ili ne, može se poduzeti sljedeće mjerenje kako bi se izbjegla pojava odlaska. (1) Čvrsto blokiranje: kada je sustavu motornog pogona dopušteno blokirati, korištenje krutog mehaničkog ograničenja za ograničavanje kontinuiranog kretanja nakon udara u piezoelektričnu keramiku; (2) Fleksibilno križanje: u slučaju da se blokiranje ne dopušta, upotrijebite oprugu/tresenje. Mehanizam poput šipke opterećuje se čekićem. Kada je izvan kontrole, mehanizam se može kretati preko senzora, platforma se nastavlja kretati naprijed, a prekidač za hitno isključivanje se dodaje da prekine odgovarajući izvor napajanja ili drugo mjerenje za prekid nenormalnog rada.