一种新型直线压电马达驱动器

在分析以色列Nanomotion公司直线压电马达运行机理的基础上，设计了一种基于谐振原理压电马达驱动器。采用CPLD设计作为电路的逻辑控制器，利用两个背靠背高压浮地驱动MOSFET实现方向开关。通过实验证实了该压电马达驱动电路能够满足驱动压电马达的要求，同传统的驱动器相比，该文所设计驱动器提高了输出驱动信号的准确度。     

压电陶瓷驱动器三角波频率特性

给出了三角波驱动信号下d31悬臂梁式驱动器的工作特性和频率特性。由于三角波包含了许多频率为基频奇数倍的谐波分量,当某一信号的谐波频率接近驱动器的共振频率时,该频率的三角波就会引起驱动器的谐振。因此,可以通过采用对扫描反馈电压的波形进行快速傅里叶分析法(FFT)来获得压电陶瓷驱动器的共振频率,而且,可以获得避开驱动器谐振点的驱动器设计原则,即:fr<0.6fk。此外,本试验压电陶瓷驱动器输出波形的延迟和非线性度与其驱动三角波频率的关系为:随频率增加,延迟不断增大;频率较低时,非线性度很大,而且随频率增大而增大,当频率在80～120Hz时,非线性度出现极大值,此后,非线性度随频率增大而减小。     

压电陶瓷驱动器线性动态驱动电源的研制

根据压电陶瓷基本物理参数计算出压电驱动电源的最小基本性能参数,并利用高压运放研制了一种新型压电陶瓷驱动器的驱动电源,它具有高的输出电压范围(±200V),高输出电流(200mA,峰值电流300mA)。并且通过对反馈电路的波特图分析,讨论了自激震荡的产生和防止。在试验中通过对压电驱动器的正弦信号激励分析,表明驱动电源在带负载时有良好的输入跟随性能,能够满足复杂压电驱动器控制需要。     

压电微悬臂梁共振频率的检测系统

介绍了一种压电微悬臂梁共振频率检测系统.压电材料沉积在微悬臂梁上,在压电层的上下电极之间施加交变电压使其振动,当微悬臂梁的振动频率等于它的固有频率时,发生共振,此时微悬臂梁的振幅最大.结合所设计的激励电路以及微悬臂梁共振频率检测电路,对压电微悬臂梁进行了检测实验.实验结果表明,放大电路能够检测出压电微臂梁的共振频率,并且压电微悬臂梁达到共振时,共振频率附近振幅远大于其他频率对应的振幅,振幅最大值接近600 nm.     

用单只微控制器引脚的大电压驱动压电蜂鸣器

往期的一篇设计实例,描述了如何用一只微控制器以大交流电压驱动一个压电蜂鸣器,它使用了一个四MOSFET的电路,与微控制器的两个I/O引脚连接(参考文献1)。本文是这个电路的修改扩充,能节省下一只微控制器的I/O引脚。Q4的栅极连接到Q2的漏极,而不是第二个I/O引脚(图)。微处理器在I/O引脚施加一个高逻辑电平,使Q2导通,     

合成喷压电驱动器谐振基频的分析

由于合成喷的广泛应用,对它的关键部位：驱动器的输入参数优化显得非常有必要。文章从理论上分析了压电驱动合成喷的驱动器的谐振基频,发展了一种简单易行的传输线路法电路,并通过这个电路初步研究了合成喷压电驱动器,证实了理论分析的可行性,     

压电型精密位移驱动器的研究进展

把压电型精密驱动器按技术特点分为直动式、步进式／蠕动式和惯性式三类,列举了各类中的国内外典型机构,分析各类驱动机构的工作原理、优势、缺点、适用场合及研究的活跃点,对进一步研究多自由度精密位移驱动器具有指导意义。     

压电驱动器性能的有限元分析

首先采用有限元法建立了双面粘贴压电元件的悬臂梁驱动装置的理论模型,并通过实验验证了理论分析的可行性。然后,利用有限元软件建模的方便性,计算分析了粘贴层和压电层性质(弹性性质和尺寸大小)对驱动器与结构材料之间变形传递关系的影响。     

新型摩擦变化式压电惯性驱动器

由于目前压电惯性驱动器普遍采用非对称性信号激励,驱动信号发生与控制系统复杂,该文提出采用对称电信号激励压电元件产生往复相同的惯性冲击力,通过控制机构和支撑面之间的摩擦力,使驱动器定向运动,形成有规律的新型压电惯性驱动器的研究方案.分析了驱动器的工作原理及结构特点,建立了驱动器的动力学模型,设计研制了基于V型导轨的摩擦变化式压电惯性驱动器样机并进行了仿真分析与试验测试,结果表明,提出的新型驱动器具有输出性能稳定,负载特性好,重复定位精度较高等特点.     

压电直线驱动器

采用电磁与压电相结合的方式给出了一种直线驱动器,详细介绍了该驱动器的结构与工作原理,并对其牵引力进行了估算与分析;比较了几种典型的驱动器控制信号波形,并选择一种较为合理的波形进行了驱动器性能试验,试验结果表明该驱动器能够可靠地实现双向运动,具有行程大,精度高,易于控制等特点,可用于微定位、微驱动等领域。     

基于压电谐振频率的PM2.5监测系统

基于压电谐振频率法采用模块化设计思想,设计了压电谐振式PM2.5监测系统,对系统的采样单元、谐振单元、频率测试与显示单元、控制单元等部件进行设计,并对系统进行集成与性能评价。为实现对PM2.5颗粒物的有效采样,并减小温度等环境因素对压电晶体检测性能的影响,系统采用惯性冲击式分粒原理结合静电沉降的采样方案,以2个相同的石英晶体振荡电路来构建双石英晶体谐振器,建立压电谐振频率与压电晶片质量间的关系,实现根据压电谐振频率的变化来确定PM2.5的质量浓度。系统测试结果表明,PM2.5测试数据与官方公布的数据相近,数据变化趋势一致。该PM2.5监测系统能反映被测区域PM2.5质量浓度的变化情况,满足PM25监测需求。     

压电式微固体模态陀螺谐振频率自动跟踪电路

压电式微固体模态陀螺振子通过交变电压激振、传感电极感应出电荷。当激励电压频率为某阶振动模态谐振频率时,感应电荷达到最大值。设计了谐振频率自动跟踪电路,使陀螺稳定工作在谐振模态。使用现场可编程门阵列(FPGA)控制直接数字频率合成器(DDS)产生频率精确可调的激励电压,驱动陀螺振子振动。检测谐振点对应的激励电压和感应信号间的相位差,作为反馈信号调节激励电压频率。实验结果表明,当相位差锁定区域处在98.48°~100.27°时,振子感应电极输出信号最大,振子处于谐振状态,实现了振子谐振频率的跟踪锁定。该系统可用于以谐振器为核心器件的振子工作模态锁定与跟踪。     

基于压电材料的振动能量收集器的谐振频率调节

振动能量收集器的最大输出电压发生在共振状态,因此其谐振频率应与环境振动频率一致.针对振动能量收集器与环境频率不匹配的问题,采用单自由度模型分析了悬臂梁-质量块结构的振动能量收集器谐振频率等性能,加工并测试了压电式的微型振动能量收集器样机,结果谐振频率的误差最大为6％.通过质量调节方法进一步将样机的谐振频率调节了10.5 Hz的宽度.针对50 Hz的振动环境,将谐振频率为58.7 Hz的样机调节到了50.4 Hz,输出电压提高了4倍.     

压电换能器并联谐振频率跟踪系统设计

分析了压电换能器夹持电容在线测量原理,提出了一种新的并联谐振频率跟踪方法。讨论了不同状态下并联谐振频率的变化规律。采用嵌入式芯片PSoC5为主控制器,结合数字合成技术,使激励信号分辨率达到0.5Hz。驱动直流电源采用软开关技术实现电压可调功能。对换能器的电压和电流进行检测并在此基础上实现扫频跟踪策略及自动解锁控制。在不同工作状态下的实验结果验证了设计方案的合理性。     

在压电谐振基波附近的压电应变研究

本文根据PZT压电陶瓷的压电与弹性特性,应用谐振理论对其压电基波频率附近的压电位移作了计算;另一方面,采用一种高频激光双束干涉仪,测量了压电位移的位移量。其实测值和理论计算值是一致的。     

Resonant Cavities for Frequency Tunable Gyrotrons

In this paper we present, discuss and compare several concepts based on both well-known and novel ideas for tunable gyrotron cavities. Although theoretical and design considerations are presented and discussed together the main focus is on the underlying principles and feasibility of different approaches rather than on their specific implementations. Illustrative examples are provided for configurations and frequency range appropriate for gyrotrons used as radiation sources for NMR spectroscopy with signal enhancement through DNP.     

Resonant Frequency of Open-Ended Cylindrical Cavity

The TE/sub 011/ mode of oscillation in an open-ended circular cylindrical microwave cavity is analyzed. The cavity consists of a circular waveguide that is terminated at each end with a thin cylindrical partition coaxial with the circular waveguide. The resonant frequency of the cavity is computed by using Laplace transform and Wiener-Hopf techniques. Numerical values for the resonant frequency are presented.     

A Frequency Multiplication Resonant Inverter With Constant Frequency Phase Control

The schematic and analysis of a voltage-fed resonant inverter are presented in this paper. The topology of the inverter allows operation of the resonant tank at higher harmonics and multiples of the switching frequency. The resulting loss in voltage gain is compensated through the use of multiple commutation poles employing low-cost modestly rated MOSFETs. The proposed topology can control power throughput at a fixed frequency through pole phase-shift modulation. Zero voltage switching is maintained down to no load and within the entire input voltage range. Measurements from a multimegahertz 100-W inverter confirm the theoretical predictions, as well as the suggested design and control approach.