压电机械系统主要是由压电陶瓷与机械结构组合而成,主要包括压电陶瓷直驱机构和放大机构两种形式。
压电陶瓷促动器:直驱式VS放大机构式
压电纳米定位台:直驱式VS放大机构式
放大机构式压电机械系统,是将压电陶瓷的形变量通过杠杆放大原理进行放大,从而获得压电陶瓷几倍或者高的形变量。
放大机构式压电机械系统的优点
●静电容量相对较低,因此消耗的功率则更低,更适用于动态应用。
压电机械系统形变量、刚度、频率
机构放大压电机械系统与压电陶瓷的静电容量相同,内部阻抗同样高。与单纯压电陶瓷相比,形变量被放大,具体数值要依据机构放大系数TF。
压电机械系统的刚度基于放大系数也会大幅度下降,计算公式如下:
压电机械系统的谐振频率基于放大系数TF也会直线下降,计算公式如下:
当一端固定的压电陶瓷谐振频率为50kHz,放入放大机构内,谐振频率将会变为300Hz-3kHz。
P80压电纳米定位台的谐振频率测试图
压电机械系统的出力也会基于放大系数而降低,计算公式如下:
直驱机构与放大机构压电机械系统性能对比
注:通常复合结构的压电陶瓷是用来做大出力或者高动态应用,因此放大机构压电系统通常采用低压叠堆共烧式压电陶瓷。
芯明天压电产品举例
压电陶瓷促动器:直驱机构VS放大机构
压电纳米定位台:直驱机构VS放大机构
压电扫描台:直驱机构VS放大机构
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