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哈爾濱芯明天科技有限公司

芯明天封裝式壓電促動器及其在微納米壓痕中的應用

時間:2018-6-14 閱讀:1999
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  一、芯明天壓電疊堆陶瓷  

壓電疊堆陶瓷屬于功能性材料,對壓電疊堆陶瓷施加電壓后,壓電疊堆陶瓷可產生形變,形變量約為形變方向長度的1.5‰,且形變量與所施加的電壓基本成線性關系。壓電疊堆陶瓷具有遲滯與蠕變特性。

 

芯明天壓電疊堆陶瓷

 

  二、芯明天封裝壓電促動器  
芯明天封裝式壓電促動器是以壓電疊堆陶瓷為內部驅動元件,采用直驅結構,通過設計特殊外形殼體、底座、預緊、移動端等結構,將壓電疊堆陶瓷封裝于內部,且可將壓電疊堆陶瓷的性能如出力、位移形變量等*展現出來,且封裝式壓電促動器可承受一定的拉力,甚至扭力,抗振動且防撞擊,更適用于工業型使用。

 

芯明天壓電促動器基本結構

 

芯明天壓電促動器運動演示

 

  三、壓電疊堆陶瓷與封裝壓電促動器區別  

區別舉例:

參數

壓電疊堆陶瓷

封裝式壓電促動器

外觀

 

拉力

不可承受拉力

可承受一定拉力

滿幅值使用頻率

趨于靜態使用

可高動態使用

外殼保護

抵抗環境能力

固定方式

粘接或機械夾持

螺紋固定易于安裝

轉接方式

粘接或機械夾持

多種螺紋可選轉接方便

反饋傳感

可選

 

  四、芯明天壓電促動器分類  

芯明天壓電促動器按外觀形狀分類,可分為柱形壓電促動器及環形壓電促動器;按特點分類,可分為低壓型壓電促動器及大出力型壓電促動器;按控制方式分類,又可分為開環及閉環,與開環相比,閉環具有反饋傳感,并可消除開環的遲滯與蠕變特性。

  五、芯明天封裝壓電促動器外觀尺寸  

芯明天壓電促動器的直徑小為9mm,大為45mm,高度小為19mm,大為199mm,此范圍以外尺寸可進行定制。封裝式壓電促動器的出力與外徑尺寸有關,外徑尺寸越大,出力越大;它的位移范圍與高度相關,高度越高,位移量越大。

  六、芯明天封裝壓電促動器基本參數  

柱形封裝壓電促動器:直徑、大高度及大標稱位移基本參數。

型號

外徑[mm]

H標稱[µm]

驅動[V]

VS9 系列

9

28

19

0~150

VS10 系列

10

100

95

0~150

VS12 系列

12

154

152

0~150

VS15 系列

15

190

190

0~150

VS20 系列

20

197

190

0~150

VS25 系列

25

199

190

0~150

VS18 系列

18

185

200

0~1000

VS25 系列

25

187

200

0~1000

VS35 系列

35

194

200

0~1000

VS45 系列

45

194

200

0~1000

 

ODID[mm]

大標稱位移[V]

VS22系列

22

9

71

47

0~150

VS35系列

35

14

71

47

0~150

VS18系列

18

4.5

69

60

0~1000

VS22系列

22

7.5

89

80

0~1000

VS35系列

35

14

89

80

0~1000

VS45系列

45

25

107

100

0~1000

(以上參數可選擇定制)

 

  七、芯明天壓電促動器微納米壓痕應用  

芯明天封裝式壓電促動器的位移與所施加的電壓成線性關系。在同樣電壓下,力與位移也成線性關系,如下圖所示。例如,對于一個低壓促動器,在120V電壓驅動下,若陶瓷促動器的形變量達到大,則它的出力為0,若120V時,陶瓷促動器的形變量為0,則它的出力將達到大點Fmax。 

芯明天PST系列壓電促動器的諧振頻率可達40kHz,加速度快,且定位精度在納米量級。壓電促動器帶動壓頭實現沿Z向的精密壓入和壓出過程,它的性能會直接影響到壓痕裝置的精度及可用性。閉環壓電促動器帶有反饋傳感,基于閉環控制理論,可實現位移閉環控制,保證加載的穩定性。

 

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