压电双晶片型微位移放大机构研究
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《热处理技术与装备》2011总目录第32卷(总第184期至189期)
第 ６期
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热 处理技术与装备
２１ ０ 目录 １总
第３ ２卷 （ 总第 １４期至 １ ９期 ） ８ ８ ２１ ０ １年第 １期
喷涂涂层激光重熔技术的研究进展 ………………………………………… 张 娜 周 勇 吴 限 （ １ Ｏ） 球墨铸铁 Ｑ ４０１ 、 Ｔ ０ ． 的退火工艺优化与组织分析 ……………… 叶曙龙 刘宪民 焦守民等 （５ Ｔ ５． Ｑ ５０７ ０ ０） 六角锌片冲压模 的设计 ………………………………………………………………… 董 茗 郑小民 （９ ０） 节能、 高效 、 优质的热处理工艺（ 一） ………・ ………………………………一 刘宗 昌 袁长军 计云萍 （１ １） ４ Ｃ 内、 ０ ｒ 外轴高频淬火工艺研究 ………………………………………………………… 李 强 吴 华 （５ １） 使用催渗剂在柱塞渗氮处理的一点体会 …………………………………… 陆伯 昌 裴凤琴 郑省省 （７ １） 环境因素对 ＴＯ ／ ｉ： ｉ Ｓ 复合纳米薄膜表面色度 的影响 ………………………………… 曹秋彬 程 霞 （９ Ｏ １） 热处理对核级泵法兰及接管的 １ＣＭ Ａ 材料显微组织和力学性能的影响 ………… 王冬颖 陈 炜 （３ ０ ｒｏ１ ２） Ｈ ３钢制模具氢致疏松损伤机理 ……………………………………………………… 刘学勤 刘润生 （６ １ ２） ＴＢ／ １ ｉ，Ａ 复合材料熔体的粘滞性 …………………………………“ ………・ 张登伟 滕新营 李 波等 （ １ ３） 超声波真空清洗机 的设计及应用 ………………………………………… 浦晓东 俞建新 吴 琼等 （４ ３） 轧辊深冷处理系统 ………………………………………………………… 郭 嘉 王俊杰 薛小代等 （７ ３） 可控气氛高温大型密封多用炉的设计及应用 …………………………… 刘一华 王宁波 方 华等 （０ ４） 蓄热式加热炉在钢管热处理 中的应用 …………………………………… 刘 聪 张文江 张 楠等 （３ ４） 可控精密渗氮技术及应用 ………………………………………………… 陈 华 邹朝辉 林新培等 （６ ４） 如何选用淬火油控制渗碳齿轮变形 ………………………………………… 王培忠 左永平 孙清汝 （０ ５） 模具突齿断裂原因分析 ………………………………………………………………… 曾会书 林 新 （５ ５） 钢的加热转变（ ） ……………………………………………………………………… 朱祖昌 许 雯 （７ 一 ５） ２１ ０ 】年第 ２期 奥氏体不锈钢表面强化技术研究及进展 ……………………………………… 邢海生 林 峰 潘 邻 （１ Ｏ） 微波烧结 陶瓷的研究进展 ………………………………………………… 李 远 汪建华 熊礼威等 （７ ｏ） Ｑ Ｑ盐 浴复合 处 理技术 及应 用 ……… … ……… … ……… …… ・ ……… …… …… ……… …” 孙美荣 （２ Ｐ … １） 高强度贝氏体铸钢衬板生产工艺研究 …………………………………………………………… 王振国 （４ １） 节能、 高效、 优质的热处理工艺（ 二） ………………………………………… 刘宗昌 袁长军 计云萍 （６ １） ５ ０ 铝合金焊接接头的疲劳性能 ………………………………………………………………… 吴 华 （２ Ａ６ ２） 基于 Ｂ Ｐ神经网络对 Ｔ ＡＣ ＴＡ 复合材料快速热处理工艺性能的预报 ……・ ｉ １／ ｉ１ ………………………………・ ・ 文 明 岳云龙 张 海涛 等 （ ６ ２） 单真空电弧离子镀技术及其在航空发动机 中的应用 …………………… 叶勇松 潘 钢 邓小亮等 （９ ２） 高分子涂层在泵维修技术中的应用 ……………………………………… 白晓宁 胡庆宏 李永兵等 （３ ３） 镁合金新型成型工艺与应用 …………………………………・ ……………一黄海军 王瑞权 赵海静 （６ ３） 推盘炉淬火油槽爆炸的分析 ……………………………………………………………………… 李桂芹 （ ０ ４） 压电双晶片型微位移放大机构研究 ……………………………………… 张 斌 李士进 贡玉杰等 （ ２ ４） ４ ０１ 液化石油气球形储罐的焊后热处理 …………………………………………… 孙 丹 巴爱叶 （６ ０ １ ４） ２Ｍ ＴＢ高强螺栓断裂原因分析 ………………………………………………………………… 张建国 （ ８ ０ ｎｉ ４） 起重 吊钩失效分析 ……………………………………………………………………… 王 真 曾会书 （ １ ５） 铜／ 铝热轧扩散复合界面扩散的分子动力学模拟 …………………………… 罗 龙 王宝峰 李丽荣 （５ ５） 钢的加热转变（ 二） …………………………………………………・ ・ …………………・ 朱祖昌 许 雯 （ １ ６） ２ １ 年 第 ３期 ０１ 形状记忆合金及其在航空工业上的应用（ 一） ……………………………… 曾少鹏 万小军 彭文屹 （ １ ０） 节能减排的环保型新工艺一化学镀镍一 磷合金 ………………………………………… 吕德龙 曾国屏 （ ６ ０） 离子渗氮技术简介 …………………………………………………………… 陈立奇 何如俊 朱文明 （２ １） 激光 相变 硬化 的概述 ……… …… …… ……… … …… ……… …… …… … 关 义青 沈 宇 白 松 等 （ ５ １） 铜合金模具表面处理技术简介 ……………………………………………… 刘英坤 朱 峰 伍超群 （ ９ １） 节能、 高效 、 优质的热处理工艺 （ 三） ……………………・ ………………… 刘宗 昌 袁长军 计云萍 （４ ． － ２） ３ 非晶晶化法制备纳米双相 —ｅＮ ：ｅ Ｂ Ｆ／ ｄＦ 磁性粉体的研究 ………………・ ・ ・王国伟 邵芳芳 魏文果 ｒ ０ ｆ４ 铁基粉末冶金阀板的研制及应用 …………………………………………… 徐信国 梁 翠 王贤瑞 ３ ３ Ｌ Ｇ低温储罐用 ９ ｉ Ｎ Ｎ 钢的焊接ｌ能研究 …………………………………… 陈社鹏 刘学彬 李 耿 ｆ ８ 生 水溶 性淬火介质 Ｊ 一 １ 型在 Ｈ ３ ｘ１ ８ １ １ 等热作模具钢淬火 中 姜聚满 熊孝经 王学军 （２ ４ 内燃 ４ 机气门的新型液体软氮化盐浴一Ｔ＿ 氮碳共渗基盐 Ｊ ３ 王忠诚 王 东 李 杨 ｆ ６ 国内盾构机滚刀磨损的研究概述 ………………………・ ｆ２ 陈 磊 闫 洪 胡 志等 ５ 传动 轴失效分析 …………………………………………－ ５ 张建明 宋 斌 ｆ ７ 碳化 物对高速钢刀具寿命的影响 ………………………・ 赵步青 龚真忠 纪正祥等 （ ０ ６ 钢 中 珠光体转变（ 一） ……………………………………・ ６ 朱祖昌 许 雯 ｆ ５
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热 处理技术与装备
２１ ０ 目录 １总
第３ ２卷 （ 总第 １４期至 １ ９期 ） ８ ８ ２１ ０ １年第 １期
喷涂涂层激光重熔技术的研究进展 ………………………………………… 张 娜 周 勇 吴 限 （ １ Ｏ） 球墨铸铁 Ｑ ４０１ 、 Ｔ ０ ． 的退火工艺优化与组织分析 ……………… 叶曙龙 刘宪民 焦守民等 （５ Ｔ ５． Ｑ ５０７ ０ ０） 六角锌片冲压模 的设计 ………………………………………………………………… 董 茗 郑小民 （９ ０） 节能、 高效 、 优质的热处理工艺（ 一） ………・ ………………………………一 刘宗 昌 袁长军 计云萍 （１ １） ４ Ｃ 内、 ０ ｒ 外轴高频淬火工艺研究 ………………………………………………………… 李 强 吴 华 （５ １） 使用催渗剂在柱塞渗氮处理的一点体会 …………………………………… 陆伯 昌 裴凤琴 郑省省 （７ １） 环境因素对 ＴＯ ／ ｉ： ｉ Ｓ 复合纳米薄膜表面色度 的影响 ………………………………… 曹秋彬 程 霞 （９ Ｏ １） 热处理对核级泵法兰及接管的 １ＣＭ Ａ 材料显微组织和力学性能的影响 ………… 王冬颖 陈 炜 （３ ０ ｒｏ１ ２） Ｈ ３钢制模具氢致疏松损伤机理 ……………………………………………………… 刘学勤 刘润生 （６ １ ２） ＴＢ／ １ ｉ，Ａ 复合材料熔体的粘滞性 …………………………………“ ………・ 张登伟 滕新营 李 波等 （ １ ３） 超声波真空清洗机 的设计及应用 ………………………………………… 浦晓东 俞建新 吴 琼等 （４ ３） 轧辊深冷处理系统 ………………………………………………………… 郭 嘉 王俊杰 薛小代等 （７ ３） 可控气氛高温大型密封多用炉的设计及应用 …………………………… 刘一华 王宁波 方 华等 （０ ４） 蓄热式加热炉在钢管热处理 中的应用 …………………………………… 刘 聪 张文江 张 楠等 （３ ４） 可控精密渗氮技术及应用 ………………………………………………… 陈 华 邹朝辉 林新培等 （６ ４） 如何选用淬火油控制渗碳齿轮变形 ………………………………………… 王培忠 左永平 孙清汝 （０ ５） 模具突齿断裂原因分析 ………………………………………………………………… 曾会书 林 新 （５ ５） 钢的加热转变（ ） ……………………………………………………………………… 朱祖昌 许 雯 （７ 一 ５） ２１ ０ 】年第 ２期 奥氏体不锈钢表面强化技术研究及进展 ……………………………………… 邢海生 林 峰 潘 邻 （１ Ｏ） 微波烧结 陶瓷的研究进展 ………………………………………………… 李 远 汪建华 熊礼威等 （７ ｏ） Ｑ Ｑ盐 浴复合 处 理技术 及应 用 ……… … ……… … ……… …… ・ ……… …… …… ……… …” 孙美荣 （２ Ｐ … １） 高强度贝氏体铸钢衬板生产工艺研究 …………………………………………………………… 王振国 （４ １） 节能、 高效、 优质的热处理工艺（ 二） ………………………………………… 刘宗昌 袁长军 计云萍 （６ １） ５ ０ 铝合金焊接接头的疲劳性能 ………………………………………………………………… 吴 华 （２ Ａ６ ２） 基于 Ｂ Ｐ神经网络对 Ｔ ＡＣ ＴＡ 复合材料快速热处理工艺性能的预报 ……・ ｉ １／ ｉ１ ………………………………・ ・ 文 明 岳云龙 张 海涛 等 （ ６ ２） 单真空电弧离子镀技术及其在航空发动机 中的应用 …………………… 叶勇松 潘 钢 邓小亮等 （９ ２） 高分子涂层在泵维修技术中的应用 ……………………………………… 白晓宁 胡庆宏 李永兵等 （３ ３） 镁合金新型成型工艺与应用 …………………………………・ ……………一黄海军 王瑞权 赵海静 （６ ３） 推盘炉淬火油槽爆炸的分析 ……………………………………………………………………… 李桂芹 （ ０ ４） 压电双晶片型微位移放大机构研究 ……………………………………… 张 斌 李士进 贡玉杰等 （ ２ ４） ４ ０１ 液化石油气球形储罐的焊后热处理 …………………………………………… 孙 丹 巴爱叶 （６ ０ １ ４） ２Ｍ ＴＢ高强螺栓断裂原因分析 ………………………………………………………………… 张建国 （ ８ ０ ｎｉ ４） 起重 吊钩失效分析 ……………………………………………………………………… 王 真 曾会书 （ １ ５） 铜／ 铝热轧扩散复合界面扩散的分子动力学模拟 …………………………… 罗 龙 王宝峰 李丽荣 （５ ５） 钢的加热转变（ 二） …………………………………………………・ ・ …………………・ 朱祖昌 许 雯 （ １ ６） ２ １ 年 第 ３期 ０１ 形状记忆合金及其在航空工业上的应用（ 一） ……………………………… 曾少鹏 万小军 彭文屹 （ １ ０） 节能减排的环保型新工艺一化学镀镍一 磷合金 ………………………………………… 吕德龙 曾国屏 （ ６ ０） 离子渗氮技术简介 …………………………………………………………… 陈立奇 何如俊 朱文明 （２ １） 激光 相变 硬化 的概述 ……… …… …… ……… … …… ……… …… …… … 关 义青 沈 宇 白 松 等 （ ５ １） 铜合金模具表面处理技术简介 ……………………………………………… 刘英坤 朱 峰 伍超群 （ ９ １） 节能、 高效 、 优质的热处理工艺 （ 三） ……………………・ ………………… 刘宗 昌 袁长军 计云萍 （４ ． － ２） ３ 非晶晶化法制备纳米双相 —ｅＮ ：ｅ Ｂ Ｆ／ ｄＦ 磁性粉体的研究 ………………・ ・ ・王国伟 邵芳芳 魏文果 ｒ ０ ｆ４ 铁基粉末冶金阀板的研制及应用 …………………………………………… 徐信国 梁 翠 王贤瑞 ３ ３ Ｌ Ｇ低温储罐用 ９ ｉ Ｎ Ｎ 钢的焊接ｌ能研究 …………………………………… 陈社鹏 刘学彬 李 耿 ｆ ８ 生 水溶 性淬火介质 Ｊ 一 １ 型在 Ｈ ３ ｘ１ ８ １ １ 等热作模具钢淬火 中 姜聚满 熊孝经 王学军 （２ ４ 内燃 ４ 机气门的新型液体软氮化盐浴一Ｔ＿ 氮碳共渗基盐 Ｊ ３ 王忠诚 王 东 李 杨 ｆ ６ 国内盾构机滚刀磨损的研究概述 ………………………・ ｆ２ 陈 磊 闫 洪 胡 志等 ５ 传动 轴失效分析 …………………………………………－ ５ 张建明 宋 斌 ｆ ７ 碳化 物对高速钢刀具寿命的影响 ………………………・ 赵步青 龚真忠 纪正祥等 （ ０ ６ 钢 中 珠光体转变（ 一） ……………………………………・ ６ 朱祖昌 许 雯 ｆ ５
压电双晶片型微位移放大机构研究
压电双晶片型微位移放大机构研究随着微电子技术的不断发展，微位移放大机构在微纳米领域中的应用越来越广泛。
其中，压电双晶片型微位移放大机构具有结构简单、响应速度快、位移放大倍数高等优点，因此备受研究者的关注。
一、压电双晶片型微位移放大机构的原理压电双晶片型微位移放大机构由两片压电陶瓷片组成，其中一片陶瓷片固定在底部，另一片陶瓷片则通过弹性机构与被测物体相连。
当被测物体发生微小位移时，弹性机构会将位移转化为压电陶瓷片的应变，从而产生电荷。
电荷信号经过放大器的放大后，即可得到被测物体的微小位移量。
二、压电双晶片型微位移放大机构的优点1. 结构简单：压电双晶片型微位移放大机构的结构非常简单，只需要两片压电陶瓷片和一个弹性机构即可组成。
因此，制造成本低，易于制造和维修。
2. 响应速度快：由于压电陶瓷片的响应速度非常快，加之结构简单，因此压电双晶片型微位移放大机构的响应速度也非常快，可以满足高速运动物体的测量需求。
3. 位移放大倍数高：压电陶瓷片的特性决定了其可以放大微小的位移量，因此压电双晶片型微位移放大机构的位移放大倍数非常高，可以满足微位移测量的需求。
三、压电双晶片型微位移放大机构的应用1. 精密机械测量：压电双晶片型微位移放大机构可以用于测量高精度机械的微小位移，如精密仪器、机床等。
2. 生物医学测量：压电双晶片型微位移放大机构可以用于测量生物医学领域中的微小位移，如心跳、呼吸等。
3. 航空航天测量：压电双晶片型微位移放大机构可以用于测量航空航天领域中的微小位移，如飞机机翼的变形等。
四、压电双晶片型微位移放大机构的发展趋势1. 结构优化：目前，压电双晶片型微位移放大机构的结构已经比较成熟，但仍有一定的优化空间。
未来，研究者可以通过结构优化，进一步提高其灵敏度和稳定性。
2. 材料研究：压电陶瓷片是压电双晶片型微位移放大机构的核心部件，因此材料研究是未来的重点之一。
研究者可以通过材料的改进，进一步提高其性能指标。
压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究
压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究是一项研究，对晶片串联结构进行了详细地分析。
它是基于压电悬臂梁结构的动态分析，利用两个晶片相互串联组成的双晶片系统来改善压电悬臂梁结构的性能。
压电悬臂梁是一种具有压电效应的悬臂梁结构，它利用压电效应生成电势差，以调节结构的形变和动态响应。
然而，单一的压电悬臂梁结构存在着温度稳定性和幅度等方面的问题。
因此，将多个晶片串联起来作为双晶片系统，可以改善上述问题，并提高结构的阻尼性能。
压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究旨在建立一套可用于分析双晶片系统的数学模型，以便于理解结构的各种运动特性，提出改进结构性能的有效方法。
在研究中，通过建立压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型，分析双晶片系统的动态响应特性、阻尼特性以及温度稳定性特性。
首先，根据双晶片系统的结构结构，建立基于双晶片压电悬臂梁结构的动力学模型，包括悬臂梁体系的弹性力学模型和压电效应模型。
其次，研究压电悬臂梁双晶片串联结构的阻尼特性，具体分析了双晶片结构的振动行为，探讨了不同参数对双晶片结构的影响。
最后，采用基于MATLAB的仿真研究，研究双晶片结构的温度稳定性，得到双晶片结构的最佳参数设置，以及温度稳定性的优化方法。
压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究，为双晶片系统的实际应用提供了参考和思路，有助于改善压电悬臂梁结构的性能，提高结构的动态响应性能和温度稳定性。
同时，研究也为研究者提供了一个全新的设计原理，有助于改进结构的性能，为结构的实际应用提供基础。
压电悬臂梁双晶片串联结构的修正模型研究，为压电悬臂梁结构的动态响应、阻尼性能和温度稳定性提供了一种有效的解决方案。
它为压电悬臂梁结构的实际应用提供了有效的改进措施，使结构性能得到明显改善，有助于提高结构的动态响应性能、阻尼性能和温度稳定性。
柔性压电式微位移机构动态特性的实验研究
文献标识码 ： Ａ 中 图分 类 号 ： Ｐ ４ Ｔ ２２
１ 引 言
微位 移技 术是 精密 机械 与 精 密仪 器 的关 键 技 术 之一 。 航 天 、 物 学 、 学 、 电 子 学 等 领 域 有 着 在 生 光 微
广 泛 的应用前 景 。微 动 工作 台 多采 用 压 电 陶瓷 驱 动 器， 因为 它具 有位移 分 辨率 高 、 积小 、 体 响应 快 、 出 输
２ 柔 性 压 电式 微 位 移 机 构 设 计 分 析
２ １ 微位 移放 大原 理 ．
图 １ 一二 级微 位移 放 大 机构 原 理 图。 当在 杠 是
杆 Ｌ 上 的 点施 加 一个 绕 Ａ转 动 的微 位 移 １ ， １ 时
杠 杆 Ｌ 将 绕 Ｄ 转动 ， ｃ点 、 点产 生 微 位 移 ２ ２ 在 Ｅ ， 同时在 Ｆ点 处拉 动工 作 台 ｓ产 生微 小位 移 ， 点 处的输入微位 移经过杠杆 Ｌ 和 Ｌ 的 二 级 放 大作 用 ， 工作 台处 得到 放大 ， 大倍数 为 ： 在 放
一
般微 操作 都要 求行 程在 １０ ０ ｍ 以上 。 因而 ， 多 很
微位移 机 构 都 采 用 杠 杆 式 柔 性 铰 链 微 位 移 放 大 机
构 。但 对位 移 进 行 放 大 的 同时 ， 极 大 地 加 剧 了压 也 电陶瓷 的蠕 变 、 滞 和非线 性 对 位移 精 度 的 影 响 ， 迟 大 大 降低 了机 构 的定位 精度 。压 电 陶瓷驱 动 器 的 非线 性不仅 与 材料 的非 线 性 、 蠕变 、 后 等 因素 有 关 ［ ， 滞 ２ ］
微 细 加 工 技 术
２０ 芷 ０８
Ｘ ＝（ ＋Ｅ
） ‘ ２
Ｔ （ ＋Ｂ （ ＋ １ Ｃ） １
１ 引 言
微位 移技 术是 精密 机械 与 精 密仪 器 的关 键 技 术 之一 。 航 天 、 物 学 、 学 、 电 子 学 等 领 域 有 着 在 生 光 微
广 泛 的应用前 景 。微 动 工作 台 多采 用 压 电 陶瓷 驱 动 器， 因为 它具 有位移 分 辨率 高 、 积小 、 体 响应 快 、 出 输
２ 柔 性 压 电式 微 位 移 机 构 设 计 分 析
２ １ 微位 移放 大原 理 ．
图 １ 一二 级微 位移 放 大 机构 原 理 图。 当在 杠 是
杆 Ｌ 上 的 点施 加 一个 绕 Ａ转 动 的微 位 移 １ ， １ 时
杠 杆 Ｌ 将 绕 Ｄ 转动 ， ｃ点 、 点产 生 微 位 移 ２ ２ 在 Ｅ ， 同时在 Ｆ点 处拉 动工 作 台 ｓ产 生微 小位 移 ， 点 处的输入微位 移经过杠杆 Ｌ 和 Ｌ 的 二 级 放 大作 用 ， 工作 台处 得到 放大 ， 大倍数 为 ： 在 放
一
般微 操作 都要 求行 程在 １０ ０ ｍ 以上 。 因而 ， 多 很
微位移 机 构 都 采 用 杠 杆 式 柔 性 铰 链 微 位 移 放 大 机
构 。但 对位 移 进 行 放 大 的 同时 ， 极 大 地 加 剧 了压 也 电陶瓷 的蠕 变 、 滞 和非线 性 对 位移 精 度 的 影 响 ， 迟 大 大 降低 了机 构 的定位 精度 。压 电 陶瓷驱 动 器 的 非线 性不仅 与 材料 的非 线 性 、 蠕变 、 后 等 因素 有 关 ［ ， 滞 ２ ］
微 细 加 工 技 术
２０ 芷 ０８
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压电双晶片驱动的仿生柔性扑翼机构研究
摘 要 ： 析 了 昆 虫 的 翅 膀 一 部 运 动 系 统 ， 以此 为基 础 ， 生 设 计 出 压 电 双 晶 片 驱 动 ， 性 双 摇 杆 机 构 放 大 位 移 并 带 动 分 胸 并 仿 柔 仿 生 翅 拍 动 的扑 翼 系 统 。 分 析 了 压 电双 晶片 的工 作 原 理 ， 论 了柔 性 四 杆 机 构 的 自 由度 和 运 动学 ， 对 整 个 系 统 的 准 静 讨 并 力 学 进 行 探 讨 ， 确 定 能 否 产 生 足 够 的 力 克 服 空 气 阻 尼 。仿 真 和 实 验结 果 表 明 ， 过 柔 性 机 构 放 大 压 电双 晶 片 位 移 ， 以 通 能 实现仿生翅所需运 动 ， 同时 进 一 步 的 优 化 设 计 将 有 助 于改 进 扑 翼 机 构 的 运 动 性 能 。 关 键 词 ： 电双 晶 片 ； 性 机 构 ； 翼 系统 ； 型 扑 翼 飞 行 器 压 柔 扑 微
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维普资讯
第 １ ４卷
第 ４ 期
光 学ห้องสมุดไป่ตู้精 密 工 程
Ｏ ｐｔｃ ｎｄ Ｐｒ ｃ ｓｏｎ Ｅｎ ｎｅ ｒｎ ｉ ｓａ ｅ ｉｉ ｇｉ ｅ ｉ ｇ
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ ４ １１ ．
Ａｕｇ ００ ．２ ６
文献标识码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： ４ ； Ｎ３ ４ Ｖ２ １ Ｔ ８
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎ ｅ ｔｂ ｓ ｄ ｆａ ｐ ｎ － ｎ ｙ ｔｍ ｒｖ ｎ ｂ ｉｚ ｅ ｅ ｔ ｉ ｉ ｏ ｐ ｔ ｄ ｎ ｉ ｓ ｃ－ ａ ｅ ｐ ｉ ｇ ｗｉ ｇ ｓ ｓｅ ｄ ｉｅ ｙ ｐ ｅ ｏ ｌ ｒｃ ｂ ｍ ｒ ｈ ｌ ｃ
Ｗ ＡＮＧ ｈ — ｉ ＣＨＥＮ ｏ ｐｎ ＺＨＯＵ ｉｎ ｈ ａ Ｓ ｕ ｘｎ ， Ｇｕ — ｉ ｇ ， Ｊａ － ｕ ，ＹＡＮ ｉ ｇ ｐｎ 。 Ｊｎ — ｉ ｇ
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第 １ ４卷
第 ４ 期
光 学ห้องสมุดไป่ตู้精 密 工 程
Ｏ ｐｔｃ ｎｄ Ｐｒ ｃ ｓｏｎ Ｅｎ ｎｅ ｒｎ ｉ ｓａ ｅ ｉｉ ｇｉ ｅ ｉ ｇ
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ ４ １１ ．
Ａｕｇ ００ ．２ ６
文献标识码 ： Ａ
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基于压电双晶片的微型无人机增稳驱动系统研究
过监测粘贴在 驱动 器上 的 Ｆ Ｇ传感 器中心波长的变 化 ， Ｂ 能实时 监测驱 动系统 的输 出位移 ， 为后期研 究驱
动 系 统 的 自适 应 控 制 提 供 了 依 据 。 关 键 词 ：智 能 驱 动 器 ； 动 电源 ；压 电 ； 纤 Ｂａｇ 栅 传 感 器 驱 光 ｒｇ 光
ｐ ｅ ｏ ｌｃ ｒ ｉ ｒ ｈ ｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ａ ｄ ａ ｄ ｉｅ ｏ ｅ ｏ ｒ ｅ ｏ ｈ ｉｚ ｅｅ ｔ ｃ ｂ ｍｏ ｐ ｓｄ ｓｇ ｅ ａ ｅ ｆ ｉｚ ｅ ｅ ｔｉ ｂ ｍｏ ｐ ｓ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ， ｎ ｒ ｎ ｐ ｗ ｒ ｓ ｕ ｃ ｆｔ ｅ ｐ ｅ ｏ ｌ ｃｒ ｉ ｒ ｈ ｉ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ｓ ｄ Ｏ ｃ ｖ ｉ ｔ ｅ ｂ ｏ ｔ ｒｃｒ ｕ ｔｔｅ ｒ ． ｈ ｃｕ ｔｒ ａ ｏ ｔ ｏ ｂ ａ ｄ ｂ ｔ ｒ ｏ ｐ ｏ ｉｅ ｐ ｗｅ ，ｆｒ ｔｅ ｓ ｋ ｆ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｈ ｏ ｓｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｙ Ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｏ ｄ ｐ ｓ ｎ ｏ ｒ ａｔ ｙ ｔ ｒｖ ｄ ｏ ｒ ｏ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｒｈ ｎ ｈ ｃ ｅ
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动 系 统 的 自适 应 控 制 提 供 了 依 据 。 关 键 词 ：智 能 驱 动 器 ； 动 电源 ；压 电 ； 纤 Ｂａｇ 栅 传 感 器 驱 光 ｒｇ 光
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一种微位移放大机构[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811481046.4(22)申请日 2018.12.05(71)申请人 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址 130033 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号(72)发明人 张丽敏 王建立 赵勇志 宋云夺 (74)专利代理机构 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316代理人 曹卫良(51)Int.Cl.H02N 2/02(2006.01)H02N 2/04(2006.01)(54)发明名称一种微位移放大机构(57)摘要本发明提供的微位移放大机构，包括：压电陶瓷驱动器、位移输入端、位移输出端和多级杠杆，多级杠杆包括若干个杠杆依次串联，位移输入端、位移输出端和多级杠杆以压电陶瓷驱动器所在的竖直轴线为对称轴对称设置，多级杠杆中的每级杠杆都具有1-2个输入端和至少一个输出端，每级杠杆的每个输入端都连接前序某一级杠杆的一个输出端或位移输入端，末级杠杆的输出端连接位移输出端，本发明提供的微位移放大机构，由于其多级杠杆采用了串并混合的连接方案，不同于传统的多级杠杆简单串联叠加，因此相比现有技术，其能在较小空间实现更大的放大倍数，并且，在结构上布置合理有序，结构紧凑，充分利用了有限空间，柔性铰链分布均匀，便于机械加工。
权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 109861581 A 2019.06.07C N 109861581A1.一种微位移放大机构，其特征在于，包括：压电陶瓷驱动器、与所述压电陶瓷驱动器固定连接的位移输入端、位移输出端和多级杠杆，所述多级杠杆包括若干个杠杆依次串联，所述位移输入端、位移输出端和多级杠杆以所述压电陶瓷驱动器所在的竖直轴线为对称轴对称设置，所述多级杠杆中的每级杠杆都具有1-2个输入端和至少一个输出端；每级杠杆的每个输入端都连接前序某一级杠杆的一个输出端或位移输入端；末级杠杆的输出端连接位移输出端。
压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究
电液伺服阀能将电信号转换成液压信号 ， 电液伺服 是
控制系 统 的 核 心 部 件 ， 具 有 响 应 速 度 快 、 控 制 性 它 可
好 、 出功 率大 、 易检 测 、 构 紧凑 、 输 容 结 能适 应模 拟量 和
所需值 ， 阀芯位移偏差信号为零［ ３ ２ｌ ，。
放大器 位 移传感器 阀 芯 动 圈 导 磁 体 磁 钢
压 电驱动器 作 为 一 种 新 型 的换 能器 ， 生 产 上 应 在
放大器 位移传感器 阀芯 阀芯接杆 双压电晶片 调整螺母
用 的越来 越 广泛 ， 是将 压 电体 的 振 动 转换 形 成 被 驱 它 动体 所需 的运 动或 动 力 的一 种装 置 ， 现 电能 和机 械 实
能 之间 的转换 。
ＱＵ Ｘｉｇｔ ｎ Ｄ ｎ ‘ ａ ， ＯＮＧ Ｊ ｇｓ ｉ ＨＡ ｎ — ｅ ｉ ｉ — ， ｎ ｈ Ｚ Ｏ Ｈｏ ｇｗ ｉ
（ 吉林大学 机械科学 与工 程学院 ，吉林 长春 １０ ２ ） ３ ０ ５
摘
要 ： 出一种 利 用压 电陶瓷 片直接 驱动 的伺服 阀 ， 具 有 高 于传 统 电磁 式 伺服 阀 的频 宽 与分 辨 率 ， 提 其
与 阀芯位移 成 正 比的 电信 号输 入伺 服 阀控制 系统 的放 大 电路后 ， 电信 号 将 使 力 马达 产 生 推 力 带 动 阀 芯运 此 动产生 一定 的位移 ， 时 阀芯 左 端 的位 移传 感 器 产 生 同
作者简介 ： 曲兴 田（９ ２ ）男 ， １６ 一 ， 吉林 长春人 ， 副教授 ， 学硕 工 士， 主要从事压 电精密驱 动技 术的研究工作。
改 变输 出流量 和压 力 的大小 。
２ 直 接驱 动式 电液 伺服 阀的 工作 原理 图 １ 为直 动式 电液 伺服 阀的结 构 图 ， ａ 当把 需 要 的
压电叠堆泵微位移放大机构的试验研究
ｈｉ ｈ ｒ ｓ ｌ ｉ ｎ ａ ｉ ｒ ｑ ｎｃ ｒ ｐｐ ｏｖ ｄ ｇ ｅ ｏ ｕｔｏ ｎｄ ｈ ｇｈ ｆｅ ｕｅ ｙ ｗｅ ｅ ａ ｒ ｅ ．
数 ； 为压 电叠 堆 的长度 。 ｚ 从 上式 可见 ， ｌ ｔＶ 或 Ｅ 有 很大值 ， ｔ 小 ，ｉ ， 且 减
时 ， 电叠 堆 的位移 变化 量将 增加 。 压
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ａ ｍ ｉｒ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｃ ｏ—ｄ ｓ ｌｃ ｍ ｅ ｔ ｉｐ ａ ｅ ｎ
ｍａ ｎｉｙ ｎ ｅ ｈ ｎｉｍ ， ｉ ｈ ｗａ ｐｐｌ ｄ ｔ ｅ ｏ ｇ ｆ ｉ ｇ ｍ ｃ ａ ｓ ｗｈ ｃ ｓ ａ ｉ ｏ ｐｉｚ ｅ
ｉ ｎ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓ ｗｅ ｅ ｔ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｒ ｅ ｔ ｄ ｏ ｈ ｐ ｏｏｙ ｅ ｒ ｔ ｔ ｐ ．Ｔｈ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｄ ｉ ｅ ｒｔ ， ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｏ ｇ ｏ ｌ ａ ｉｙ ｃ ｎ
摘 要 ： 出 了一 种 应 用 于 压 电 叠堆 泵 的微 位 移 提
放 大机 构 ， 机 构 以 压 电 叠 堆 （ 层 式 压 电 微 位 移 该 积 器） 驱动 元件 ， 过基 于三 角形放 大原 理 的柔性铰 为 通 链 放 大 机 构 ， 大 压 电 叠 堆 的 输 出位 移 。 同 时 ， 放 设
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｏ — ｓ ａ ｋ； ａ ｎ ｆ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｚ ｔ ｃ ｍ ｇ ｉｙ ｎ ｍｅ ｈ — ｃ ａ
ｎ ｓ ； ｌ ｘ ｅ ｈｉ ｇｅ； ｒａ ｌ ｍ ｐ ｉｉａ ｉ ｎ ｉ ｍ ｆｅ ｕｒ ｎ ｔ ｉｎｇ ｅ ａ ｌｆｃ ｔｏ
数 ； 为压 电叠 堆 的长度 。 ｚ 从 上式 可见 ， ｌ ｔＶ 或 Ｅ 有 很大值 ， ｔ 小 ，ｉ ， 且 减
时 ， 电叠 堆 的位移 变化 量将 增加 。 压
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摘 要 ： 出 了一 种 应 用 于 压 电 叠堆 泵 的微 位 移 提
放 大机 构 ， 机 构 以 压 电 叠 堆 （ 层 式 压 电 微 位 移 该 积 器） 驱动 元件 ， 过基 于三 角形放 大原 理 的柔性铰 为 通 链 放 大 机 构 ， 大 压 电 叠 堆 的 输 出位 移 。 同 时 ， 放 设
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｏ — ｓ ａ ｋ； ａ ｎ ｆ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｚ ｔ ｃ ｍ ｇ ｉｙ ｎ ｍｅ ｈ — ｃ ａ
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压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究
压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究
李东明;王彬;孙宝元;王伟
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2007(028)004
【摘要】采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法.
【总页数】3页(P30-32)
【作者】李东明;王彬;孙宝元;王伟
【作者单位】大连交通大学,机械工程学院,辽宁,大连,116028;大连交通大学,机械工程学院,辽宁,大连,116028;大连理工大学,机械工程学院,辽宁,大连,116023;大连理工大学,电子与信息工程学院,辽宁,大连,116023
【正文语种】中文
【中图分类】O344.3
【相关文献】
1.双足驱动双压电晶片直线超声波电机运行机理研究 [J], 陈强;徐志科;蒋春容;陆旦宏
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3.压电双晶片执行器驱动位移模型研究 [J], 李东明;孙宝元;董维杰;张化岚
4.双压电叠堆驱动执行器率相关迟滞建模与分析 [J], 李宇阳;朱玉川;李仁强;王振宇;罗樟
5.双压电膜驱动器的有限元分析与实验研究 [J], 孙立宁;刘品宽;刘涛;吴善强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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米 级 、纳米 级 。
下 的 压 电晶 体 。 由于 晶 体 没 有 受 到任 何 外 力 的作
用 ， 正 电 荷 的 重 心 与 负 电 荷 的 重 心 处 于 重 合 状
近 年来 ，随着 大规 模 和超 大规 模集 成 电路 的蓬
勃 发展 ，微 机械 的研 究 也逐 步兴起 ，对 微位 移 驱动
微 型装 置 的研 究制 造与 开发 利用 。传统 的精 密 驱动 机 构一 般采 取精 密 丝杠 副或 滚动 （ 动） 滑 导轨 、涡轮
一
凸轮机 构 、精密 螺 旋楔 块机 构 、齿 轮一 杠杆 式机 构
等 作 为动 力和运 动 的主 要转 换方 式 。 由于 在机 构
工 作 的时候 存在 摩 擦 、爬 行 、间 隙、 多环节 传动 等 原 因 ，使它 们 的定位 精度 、运 动精 度较 难达 到亚 纳
件 ，这 类高 精度 仪 器和装 备 正在激 光 通讯 、生物 工
程 、纳 米加 工 、 自动 控制 、机 器人 等 高新技 术领 域 得 到推 广应 用 ，将 会在 国 民经 济 中发挥 越来 越 重要
的作 用 。
１ 压 电驱 动理 论
１１ 压 电效应与压电逆效应 ．
当某 些 电介 质 在 沿 一 定 方 向上 受 到 外 力 的作 用 而 发 生变 形 的 时 候 ，它 们 的 内部 会 产 生 极 化 现
技 术 的要 求也 越来 越 高 。压 电驱动 器 是基于 波动 原
理 的新 型控 制微 驱 动器 ，利用 压 电元件 所具 有 的逆 压 电效应 ，将 电能转换 为机 械能 的新 型驱 动装置 ，压
电陶 瓷微位 移器 件 具有 体积 小 、输 出力大 、分辨 率
高 和频 响 高 的优 点 ， 同时还 不发热 、无 噪 声、 易于 控 制 ，是 纳米 驱动 定位 技 术 中的 比较理 想微 位移 器
关键 词 压 电双 晶 片 柔性铰链 微 位 移 放 大 机 构
当前 ，人们 在 向宏观 世 界不 断进 军 的同 时 ，也 在 积极 地 向微观 世 界发起 冲 击 。人 们不 断地 致力 于
被称 为正 压 电效应 。当作 用 力 的方 向改变 时 ，电荷 的极 性也 会 随之改 变 。相 反 ，若在 电介质 的极化 方 向上 施加 电场 ，这 些 电介质 也会 发生 变形 ， 电场 去 掉后 ，电介质 的变 形随之 消 失 ，这 种现 象被 称为 逆 压 电效应 。 利用 图 １ 示 的圆柱 形压 电晶体来 说 明压 电效 所 应 ，其 中图 １ａ 表 示在 没 有受 到 电压和 外 力 条件 （）
构 。通过理 论计 算、建模 等对微位 移放 大机 构进 行设计，制作了微 位移放大机构的样 机，并进行 了试验 。对得到 的测试 数据 进行分析 ，研 究结果表 明，采用压 电材料作 为精密 设备 的驱动元 件性能 良好，所研制压 电双 晶片型微 位移放 大机 构原理，可推广应用到其他微位移定位系统 ，是一项具有实 际应用价值 的技术 。
１ｂ 所 示 表 示压 电 晶体 受 到 外 力压 缩 时 的荷 电的 （）
情况 ； 图 １ Ｃ 所 示 则为 压 电晶体 受 外力 拉 伸 时 的 （） 荷 电情 况 。在这 两种 情况 下 ，压 电晶体表 面所 带 电 的 符 号 相 反 。 反 之 ，若 将 压 电 晶体 放 置 于 外 电场 中 ，由于 受 到外 电场 的作用 ，就会 导致 压 电晶体 内 部 的正 负 电荷重 心发 生偏 移 。这 一 极化位 移 又使 压 电晶体 发生 形变 ，如 图 １ ｄ 、 （） （） （） ｅ 、 ｆ所示 。
２ １年 第 ３ ０１ 期
１２ 压 电双 晶片 ．
图 ２所 示是压 电双 晶片 的结 构 ，中间是 弹性金 属 片 （ 般 用 铍 青 铜 ） 金 属 片 的 两 侧 是 压 电 晶 一 ， 片 ，金 属 薄片和 压 电晶片 一般通 过 胶粘 或其 它方 式 联接 。 当对 金 属 片和两 侧表 面 的 电极 间施加 合适 电压 的 时候 ，上层 的压 电 晶片在水 平方 向膨 胀 ，在 垂 直 方 向收 缩 ， 而 下 层 压 电 晶 片 在 垂 直 方 向 膨
精密 制造 与 自动Байду номын сангаас
２ １ 年 第 ３期 ０１
压 电双 晶片型微位 移放大机构研 究
张 斌 李士进 贡 玉杰 王德 昌
郑 州 ４０ ０ ； ５０１ 郑州 ４００） ５ ０ １ ２ ．索凌 电气 有 限公 司
摘 要
（ ．河 南 中煤 机 械有 限公 司 １
介绍 了以压 电双 晶片作为驱动元件 ，由三角放大机理构造 的柔性铰链机构作 为位移输 出的微位移放大机
ｔ 的两 极 间产生 ， 因此 图 ３ （ ）的 电场 强 度是 图 Ｄ ｂ
３ ａ 的 ２倍 ，在 一定 的范 围 内，对 压 电陶瓷通 的电 （）
压 越 大 则 产 生 的变 形 就 越 大 。 因 此 ， 一 般 情 况 下 ， 使 用 并联 方 式 作 为压 电双 晶片 的 电压 驱动 方 式 ，可 以获得较 大 的弯 曲变 形 ，本 文采用 并联 型压
象 ，同时在 它 的两个 相对 表面 上会 出现 相 反的 正负 电荷 ， 电荷 的面 密度 与施 加 力 的大小 有关 。当把 外 力撤掉 后 ，它 又会恢 复 到不 带 电的状 态 ，这 种现 象
（） ｄ
：
（） ｅ
（ １ ）
图 １ 晶体的压 电效应
精 密制造 与 自动化
态 ，整个 压 电晶体 的表面没 有 电荷 。但 是 ，当沿着 某一 方 向对压 电晶体施 加作 用力 的 时候 ，压 电 晶体 就 会 在 外 力 的 作 用 下 而 发 生 形 变 而 导致 了 正 电荷 和 负 电荷 的重 心不 再重 合 ，也 就是 它 的 电矩 发生 了 变化 ，这样就会 引起 了压 电晶体表面 的荷 电现象 。图
电双 晶 片 。
下 的 压 电晶 体 。 由于 晶 体 没 有 受 到任 何 外 力 的作
用 ， 正 电 荷 的 重 心 与 负 电 荷 的 重 心 处 于 重 合 状
近 年来 ，随着 大规 模 和超 大规 模集 成 电路 的蓬
勃 发展 ，微 机械 的研 究 也逐 步兴起 ，对 微位 移 驱动
微 型装 置 的研 究制 造与 开发 利用 。传统 的精 密 驱动 机 构一 般采 取精 密 丝杠 副或 滚动 （ 动） 滑 导轨 、涡轮
一
凸轮机 构 、精密 螺 旋楔 块机 构 、齿 轮一 杠杆 式机 构
等 作 为动 力和运 动 的主 要转 换方 式 。 由于 在机 构
工 作 的时候 存在 摩 擦 、爬 行 、间 隙、 多环节 传动 等 原 因 ，使它 们 的定位 精度 、运 动精 度较 难达 到亚 纳
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程 、纳 米加 工 、 自动 控制 、机 器人 等 高新技 术领 域 得 到推 广应 用 ，将 会在 国 民经 济 中发挥 越来 越 重要
的作 用 。
１ 压 电驱 动理 论
１１ 压 电效应与压电逆效应 ．
当某 些 电介 质 在 沿 一 定 方 向上 受 到 外 力 的作 用 而 发 生变 形 的 时 候 ，它 们 的 内部 会 产 生 极 化 现
技 术 的要 求也 越来 越 高 。压 电驱动 器 是基于 波动 原
理 的新 型控 制微 驱 动器 ，利用 压 电元件 所具 有 的逆 压 电效应 ，将 电能转换 为机 械能 的新 型驱 动装置 ，压
电陶 瓷微位 移器 件 具有 体积 小 、输 出力大 、分辨 率
高 和频 响 高 的优 点 ， 同时还 不发热 、无 噪 声、 易于 控 制 ，是 纳米 驱动 定位 技 术 中的 比较理 想微 位移 器
关键 词 压 电双 晶 片 柔性铰链 微 位 移 放 大 机 构
当前 ，人们 在 向宏观 世 界不 断进 军 的同 时 ，也 在 积极 地 向微观 世 界发起 冲 击 。人 们不 断地 致力 于
被称 为正 压 电效应 。当作 用 力 的方 向改变 时 ，电荷 的极 性也 会 随之改 变 。相 反 ，若在 电介质 的极化 方 向上 施加 电场 ，这 些 电介质 也会 发生 变形 ， 电场 去 掉后 ，电介质 的变 形随之 消 失 ，这 种现 象被 称为 逆 压 电效应 。 利用 图 １ 示 的圆柱 形压 电晶体来 说 明压 电效 所 应 ，其 中图 １ａ 表 示在 没 有受 到 电压和 外 力 条件 （）
构 。通过理 论计 算、建模 等对微位 移放 大机 构进 行设计，制作了微 位移放大机构的样 机，并进行 了试验 。对得到 的测试 数据 进行分析 ，研 究结果表 明，采用压 电材料作 为精密 设备 的驱动元 件性能 良好，所研制压 电双 晶片型微 位移放 大机 构原理，可推广应用到其他微位移定位系统 ，是一项具有实 际应用价值 的技术 。
１ｂ 所 示 表 示压 电 晶体 受 到 外 力压 缩 时 的荷 电的 （）
情况 ； 图 １ Ｃ 所 示 则为 压 电晶体 受 外力 拉 伸 时 的 （） 荷 电情 况 。在这 两种 情况 下 ，压 电晶体表 面所 带 电 的 符 号 相 反 。 反 之 ，若 将 压 电 晶体 放 置 于 外 电场 中 ，由于 受 到外 电场 的作用 ，就会 导致 压 电晶体 内 部 的正 负 电荷重 心发 生偏 移 。这 一 极化位 移 又使 压 电晶体 发生 形变 ，如 图 １ ｄ 、 （） （） （） ｅ 、 ｆ所示 。
２ １年 第 ３ ０１ 期
１２ 压 电双 晶片 ．
图 ２所 示是压 电双 晶片 的结 构 ，中间是 弹性金 属 片 （ 般 用 铍 青 铜 ） 金 属 片 的 两 侧 是 压 电 晶 一 ， 片 ，金 属 薄片和 压 电晶片 一般通 过 胶粘 或其 它方 式 联接 。 当对 金 属 片和两 侧表 面 的 电极 间施加 合适 电压 的 时候 ，上层 的压 电 晶片在水 平方 向膨 胀 ，在 垂 直 方 向收 缩 ， 而 下 层 压 电 晶 片 在 垂 直 方 向 膨
精密 制造 与 自动Байду номын сангаас
２ １ 年 第 ３期 ０１
压 电双 晶片型微位 移放大机构研 究
张 斌 李士进 贡 玉杰 王德 昌
郑 州 ４０ ０ ； ５０１ 郑州 ４００） ５ ０ １ ２ ．索凌 电气 有 限公 司
摘 要
（ ．河 南 中煤 机 械有 限公 司 １
介绍 了以压 电双 晶片作为驱动元件 ，由三角放大机理构造 的柔性铰链机构作 为位移输 出的微位移放大机
ｔ 的两 极 间产生 ， 因此 图 ３ （ ）的 电场 强 度是 图 Ｄ ｂ
３ ａ 的 ２倍 ，在 一定 的范 围 内，对 压 电陶瓷通 的电 （）
压 越 大 则 产 生 的变 形 就 越 大 。 因 此 ， 一 般 情 况 下 ， 使 用 并联 方 式 作 为压 电双 晶片 的 电压 驱动 方 式 ，可 以获得较 大 的弯 曲变 形 ，本 文采用 并联 型压
象 ，同时在 它 的两个 相对 表面 上会 出现 相 反的 正负 电荷 ， 电荷 的面 密度 与施 加 力 的大小 有关 。当把 外 力撤掉 后 ，它 又会恢 复 到不 带 电的状 态 ，这 种现 象
（） ｄ
：
（） ｅ
（ １ ）
图 １ 晶体的压 电效应
精 密制造 与 自动化
态 ，整个 压 电晶体 的表面没 有 电荷 。但 是 ，当沿着 某一 方 向对压 电晶体施 加作 用力 的 时候 ，压 电 晶体 就 会 在 外 力 的 作 用 下 而 发 生 形 变 而 导致 了 正 电荷 和 负 电荷 的重 心不 再重 合 ，也 就是 它 的 电矩 发生 了 变化 ，这样就会 引起 了压 电晶体表面 的荷 电现象 。图
电双 晶 片 。