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压电促动器的种类与介绍

众所周知,压电促动器是基于压电材料制作而成的具有促动功能的压电执行器件。它利用的是压电元件的逆压电效应,在不同电压的驱使下,它可产生不同的位移量。对于压电元件本身或直驱机构的压电促动器,伸长量一般为1‰至2‰;而对于放大机构设计,就与柔性机构的放大倍数相关。

 压电促动器的特点: 

·纳米级高分辨率

·毫秒至亚毫秒的快速响应

·行程范围可达1mm

·大出力,可高达50000N

·外形小巧,结构紧凑

·寿命可达十亿次

 压电促动器的应用: 

基于压电促动器的特点,在光学、力学、半导体、加工、生物医疗、显微成像等各领域得到广泛应用。应用场景非常多样,如快速响应及大出力特点,非常适用于主动减振/抑振等;高分辨率特点又使其非常适用于光学干涉移相、三维形貌测量等;小体积及快速定位特点适用于激光腔调谐等。

 压电促动器的三种类型: 

先简单介绍三种压电促动器,它们分别为压电执行元件、直驱机构压电促动器与放大机构压电促动器。

 一、压电执行元件-无机械结构 

压电执行元件是外部未装配机械结构的压电陶瓷,是压电原材料经过混合、煅烧、研磨、再混合、流延、构建、层压、切割、烧结、加工、处理、极化等生产过程而制成的压电元件,极化后的压电元件具有压电效应。

压电执行元件的外形尺寸一般很小,厚度可小至1mm,对于较大压电执行元件,一般长宽上限为25mm、外径为35mm,非常适于小应用空间的应用,如焊线机线夹、移相、精密定位等。

 二、直驱压电促动器 

直驱压电促动器是具有机械结构的压电执行器,它的结构采用直接驱动的方式,以约1:1的比例将压电元件本身的位移、出力等进行输出。不仅不会改变压电元件的优势特点,还会显著提高压电元件的动态性,并为其增加了一层强有力的保护。

另外,它也增加了机械接口,使安装更便捷,可选择平头、球头、内螺纹、外螺纹等多种形式,也可定制。

直驱压电促动器适用于多种应用,如减振抑振、谐振器、移相器等。

 三、机构放大压电促动器 

机构放大压电促动器也是具有机械结构的压电执行器,但结构形式不同,它采用的是柔性放大机构,将压电元件本身产生的位移进行放大输出,可放大达十倍,甚至更高,取决机械结构的设计。

机构放大压电促动器的位移可达毫米量级,但它的出力会相应减少,非常适合静态、大位移应用,如材料摩擦系数的测量等。

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