Grundläggande arbetsprincip och egenskaper hos flerskikts piezoelektrisk keramisk transformator

Tillämpningen av den omvända piezoelektriska effekten används huvudsakligen för piezoelektriska summer, såsom musikkort, dörrklockor, personsökare. Den grundläggande arbetsprincipen är att när ett alternerande elektriskt fält appliceras på den piezoelektriska keramiska skivan, genererar den piezoelektriska keramiska skivan en motsvarande deformation eller vibration, och när vibrationsfrekvensen är i ljudbandet avges ett motsvarande ljud.

Den grundläggande strukturen för en piezoelektrisk keramisk transformator är att kombinera tillämpningen av en piezoelektrisk summer med tillämpningen av en piezoelektrisk tändare för att bilda en piezoelektrisk resonator. I ena änden av summern (kallad drivänden) genereras en sinusformad växelspänning som överensstämmer med den piezoelektriska transformatorns resonansfrekvens. Den piezoelektriska resonatorn genererar vibrationer och överförs till ena änden av tändaren (kallad kraftgenererande ände), vilket resulterar i en kontinuerlig sinusformad spänning beror på de strukturella egenskaperna hos den piezoelektriska transformatorn, och kan vara ingående lågspänning, utgående högspänning (förstärkningstyp), eller ingångs högspänning, utgående lågspänning (buck-typ). Signalöverföring kan uppnås genom att lägga till lågfrekvensmodulering genom modemet vid högfrekvensdrivspänningen.

Exakt positionering av piezoelektriska keramiska plåtar i industriell styrprocess. Efter upptäckten av den piezoelektriska effekten fungerade piezoelektrisk keramik först som en elektroakustisk eller akustisk enhet, och det finns många applikationer, såsom akustiska sensorer och stötsensorer. De används vanligtvis inom områdena mätning av vibrationer, skakningar och så vidare. Det finns inga mogna tillämpningar för exakt positionsmätning. industriell utrustning i handdukar för rörelsekontroll, för positionskontroll med hög precision, de bästa sensordelarna är olika kodare, som inte bara enkelt kan uppnå en noggrannhet på 0,01 mm eller till och med mikron, utan också kan samla in positionsdata under hela rörelseprocessen. Flugan är dock att den är dyr. Vanliga optiska sensorer är i allmänhet sammansatta av röda lysdioder och fototransistorer, som var och en använder en slits med en viss bredd för att begränsa storleken på de utsända och mottagna strålarna. Därför bestämmer transmissionsegenskaperna för det ljuskänsliga röret och strålens storlek direkt sensorns noggrannhet.

Enligt kravet på hög precision, detektionsresultatet av vanliga piezokeramisk plattgivare är extremt suddig. Till och med efter digital formning, på grund av påverkan från driften av arbetspunkten och störningar från den yttre miljön, kan vi inte få stabila upprepade detekteringsresultat. Därför används sådana optiska sensorer i allmänhet för precisionskrav på 0,5 mm eller mindre som krävs för allmän mekanisk positionering. För att anpassa sig till stegmotorns noggrannhet på 0,1 mm eller mer är det teoretiskt nödvändigt att ytterligare minska slitsbredden. Egentligen är det för liten slitsbredd. Den ljuskänsliga anordningen kommer inte att kunna erhålla tillräckligt ljusflöde, så att det ljuskänsliga röret inte kan slås på, och således rörelsen av hindret inte kan detekteras. Andra elektromagnetiska induktionssensorer, såsom närhetsbrytare och hallsensorer, kräver rörliga metaller eller ferromagnetiska material för att närma sig avkänningsytan. Inom området för ett visst avstånd bekräftas den resulterande mellannivån som fliptillståndet. Omfånget för detta avstånd är dock relativt vagt och slumpmässigt, och reproducerbarheten av testresultaten kommer också att påverkas av faktorer som de specifika kretsförhållandena, den omgivande miljön och svarsfördröjningen, så det kan inte användas för kontroll av högprecisionspositionering. Av dessa skäl har precisionspositioneringen på nära mikronnivå hittills varit nästan icke-kodare, och enheter som kan använda sådana precisionsnivåer är i allmänhet billiga, oavsett kostnadsfaktorn för sensorn. Men billiga stegmotorer ger tillräckligt hög körnoggrannhet, till exempel den sämsta stegvinkeln på 1,8 grader, som kan erhållas med en grövre blyskruv (10mm/360*1,8=) . Kontrollprecisionen på 0,5 mm, i det billiga elektromekaniska systemet som består av stegmotor, hur man realiserar positionskontrollen för sensorn som är billig och kan matcha stegmotorns noggrannhet. Genom att använda den piezoelektriska keramiska delen i stöten möjliggör potentialen en billig och exakt positionskontrolllösning. Nedan finns en ansökningsplan. För att klargöra dess genomförbarhet och genomförandemetoder. Antag att arbetsplattformen startar från utgångsläget, förflyttar sig ett specificerat avstånd och sedan återgår till utgångsläget för att slutföra en arbetscykel. Här används en stegmotordrift, med korrekt startacceleration och bromsretardation för att säkerställa minsta möjliga ursteg, så att varje exakt positionering av arbetsplattformen kan uppnås endast med öppen slinga-styrning av stegmotorn. Att installera det piezoelektriska stycket vid startpunktspositionen ger inte bara den initiala referenspositionen till systemet, utan tillåter också den ackumulerande förlusten av okontroll, oordning etc. under körningsprocessen genom att återföra varje arbetscykel för plattformen till återställningsläget. Att få varje arbetscykel att starta vid den exakta återställningspositionen. Även om den elektriska signalen från återställningssensorn genereras av en mekanisk påverkan, kan stöten göras oförstörande genom följande åtgärder: (1) Låghastighetskollision: När rörelsen närmar sig återställningspositionen saktas hastigheten ner, vilket är känt som slaget. Accelerations- och retardationsrörelsekontrollen kan realiseras. Vid okänd resa kan du hålla hela slowmotionen för att närma dig återställningspositionen; (2) Stötbuffert: stötelementet läggs till med gummi eller fjäder till bufferten, justering av lämplig förspänning, som kan erhållas innan dämpningselementet uppenbarligen deformeras. Den elektriska signalen som träffar utgången, dämpningseffekten minskar styvheten i stöten och förlänger sensorns livslängd. När systemet är utom kontroll, beroende på om motorn är blockerad eller inte, kan följande mätning göras för att undvika uppkomsten av rusning. (1) Hård blockering: När motorns drivsystem tillåts blockera, använd den stela mekaniska gränsen för att begränsa den fortsatta rörelsen efter att ha kolliderat med den piezoelektriska keramen; (2) Flexibel korsning: om blockeringen inte tillåts, använd fjäder/skakning. En mekanism som en stång belastas med en hammare. När den är utom kontroll kan mekanismen röra sig över sensorn, plattformen fortsätter att röra sig framåt och en nödutgångsbrytare läggs till för att stänga av motsvarande strömkälla, eller annan mätning för att avsluta den onormala driften.