壓電金屬復合梁及驅動該壓電金屬復合梁彎曲振動的方法，涉及壓電金屬復合梁及驅動該壓電金屬復合梁彎曲振動的方法。為了解決采用半片陶瓷片驅動方式所存在加工難度大的問題。壓電金屬復合梁兩片壓電陶瓷片固定連接在兩個端蓋之間，每個端蓋與其相鄰壓電陶瓷片之間均設置有一個電極片；兩片壓電陶瓷片之間設置有兩個電極片位于同一平面上且之間留有間隙；兩片壓電陶瓷片均沿厚度方向極化且極化方向相反。驅動方法：將每個端蓋和壓電陶瓷片之間的電極片均與兩相驅動信號的公共端連接，將兩片壓電陶瓷片之間的兩片電極片分別與兩相驅動信號的驅動端連接；兩相驅動信號均是交流電壓信號且在時間上具有180度相位差。本發明專利技術應用到超聲電機制作領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及壓電超聲驅動
技術介紹
壓電超聲驅動技術是一種利用壓電陶瓷的逆壓電效應，在彈性體中激勵出超聲頻段內的振動，在彈性體表面特定點或特定區域形成具有特定軌跡的質點運動，進而通過定子、轉子之間的摩擦耦合將質點的微觀運動轉換成轉子的宏觀運動的技術。壓電超聲驅動器具有低速大轉矩、無需變速機構、無電磁干擾、響應速度快和斷電自鎖等優點。壓電金屬復合梁的彎曲振動是壓電超聲驅動器普遍采用的一種振動模態，例如公開日為2010年I月13日、公開號為CN101626203A、專利技術名稱為“彎振模態梁式直線超聲 電機振子”的專利申請，它首次提出了一種采用同型正交彎振模態實現雙驅動足直線驅動的壓電超聲電機新構型，成功的避免了設計過程中的模態簡并問題，具有結構簡單、設計靈活、可系列化生產等優點；但是，該振子采用了兩個極化方向相反的半片陶瓷片組合的形式實現彎曲振動的驅動，而半片陶瓷片的加工一般是通過整片陶瓷切割而成，對切割精度要求很高、加工難度較大。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有驅動壓電金屬復合梁彎曲振動所采用的半片陶瓷片驅動方式所存在的加工難度大的問題，從而本專利技術提供了。壓電金屬復合梁，包括兩個端蓋、兩片壓電陶瓷片和四個電極片，所述兩片壓電陶瓷片固定連接在兩個端蓋之間，每個端蓋與其相鄰的壓電陶瓷片之間均設置有一個電極片；兩片壓電陶瓷片之間設置有兩個電極片，所述的兩個電極片位于同一平面上，且所述的兩個電極片之間留有間隙；所述兩片壓電陶瓷片均沿厚度方向極化，且二者極化方向相反。驅動上述壓電金屬復合梁彎曲振動的方法為采用兩相驅動信號驅動所述壓電金屬復合梁，將每個端蓋和壓電陶瓷片之間的電極片均與兩相驅動信號的公共端連接，將兩片壓電陶瓷片之間的兩片電極片分別與兩相驅動信號的驅動端連接；所述兩相驅動信號均是交流電壓信號，并且所述兩相驅動信號在時間上具有180度的相位差。本專利技術所述驅動該壓電金屬復合梁彎曲振動的方法與傳統驅動方法的最大不同在于采用整片壓電陶瓷片配合兩個電極片的結構形式，施加時間上具有180度的相位差的交流驅動電壓信號，驅動壓電金屬復合梁的彎曲振動。兩片壓電陶瓷片中間的兩個電極片中間有一定的間隙，保證了兩相驅動信號之間的絕緣，成功的避免了切分成半片壓電陶瓷片所存在的對切割精度要求很高、加工難度較大等問題。本專利技術充分的簡化了壓電陶瓷的結構以及壓電陶瓷的加工工藝，廣泛適用于制作各種基于壓電金屬復合梁彎曲振動工作的壓電驅動器。附圖說明圖I是本專利技術所述的壓電金屬復合梁的剖視圖；圖2是圖I所示壓電金屬復合梁的立體結構示意圖；圖3是圖2所示壓電金屬復合梁去除一半后的立體結構示意圖；圖4是圖I 所示的壓電金屬復合梁彎曲振動的振型示意圖。具體實施例方式具體實施方式一、結合圖I至圖3具體說明本實施方式所述的壓電金屬復合梁，包括兩個端蓋I、兩片壓電陶瓷片2和四個電極片3，所述兩片壓電陶瓷片2固定連接在兩個端蓋I之間，每個端蓋I與其相鄰的壓電陶瓷片2之間均設置有一個電極片3 ;兩片壓電陶瓷片2之間設置有兩個電極片3，所述的兩個電極片3位于同一平面上，且所述的兩個電極片3之間留有間隙參見圖3所示；所述兩片壓電陶瓷片2均沿厚度方向極化，且二者極化方向相反。本實施方式所述的兩片壓電陶瓷片中間的兩個電極片中間有一定的間隙，保證了兩相驅動信號之間的絕緣，成功的避免了切分成半片壓電陶瓷片所存在的對切割精度要求很高、加工難度較大等問題。具體實施方式二、結合圖I至圖4具體說明本實施方式，驅動具體實施方式一所述的壓電金屬復合梁彎曲振動的方法為采用兩相驅動信號驅動所述壓電金屬復合梁，將每個端蓋I和壓電陶瓷片2之間的電極片3均與兩相驅動信號的公共端連接，將兩片壓電陶瓷片2之間的兩片電極片3分別與兩相驅動信號的驅動端連接；所述兩相驅動信號均是交流電壓信號，并且所述兩相驅動信號在時間上具有180度的相位差。采用本實施方式所述的方法驅動壓電金屬復合梁，通過壓電陶瓷片兩側交替的伸縮振動實現對壓電金屬復合梁彎曲振動的驅動，此時，所述壓電金屬復合梁完全的狀態參見圖4所示。本實施方式采用整片壓電陶瓷片配合兩個電極片的結構形式，施加時間上具有180度相位差的交流驅動電壓信號，驅動壓電金屬復合梁的彎曲振動。權利要求1.壓電金屬復合梁，包括兩個端蓋(I)、兩片壓電陶瓷片(2)和四個電極片(3)，其特征在于所述兩片壓電陶瓷片(2)固定連接在兩個端蓋(I)之間，每個端蓋(I)與其相鄰的壓電陶瓷片(2)之間均設置有一個電極片(3);兩片壓電陶瓷片(2)之間設置有兩個電極片(3)，所述的兩個電極片(3)位于同一平面上，且所述的兩個電極片(3)之間留有間隙；所述兩片壓電陶瓷片(2)均沿厚度方向極化，且二者極化方向相反。2.驅動權利要求I所述的壓電金屬復合梁彎曲振動的方法，其特征在于所述方法是采用兩相驅動信號驅動所述壓電金屬復合梁，將每個端蓋(I)和壓電陶瓷片(2)之間的電極片(3)均與兩相驅動信號的公共端連接，將兩片壓電陶瓷片(2)之間的兩片電極片(3)分別與兩相驅動信號的驅動端連接；所述兩相驅動信號均是交流電壓信號，并且所述兩相驅動信號在時間上具有180度的相位差。全文摘要，涉及。為了解決采用半片陶瓷片驅動方式所存在加工難度大的問題。壓電金屬復合梁兩片壓電陶瓷片固定連接在兩個端蓋之間，每個端蓋與其相鄰壓電陶瓷片之間均設置有一個電極片；兩片壓電陶瓷片之間設置有兩個電極片位于同一平面上且之間留有間隙；兩片壓電陶瓷片均沿厚度方向極化且極化方向相反。驅動方法將每個端蓋和壓電陶瓷片之間的電極片均與兩相驅動信號的公共端連接，將兩片壓電陶瓷片之間的兩片電極片分別與兩相驅動信號的驅動端連接；兩相驅動信號均是交流電壓信號且在時間上具有180度相位差。本專利技術應用到超聲電機制作領域。文檔編號H02N2/04GK102868317SQ20121040107公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日專利技術者劉英想, 楊小輝, 陳維山, 劉軍考, 石勝君 申請人:哈爾濱工業大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
壓電金屬復合梁，包括兩個端蓋（1）、兩片壓電陶瓷片（2）和四個電極片（3），其特征在于：所述兩片壓電陶瓷片（2）固定連接在兩個端蓋（1）之間，每個端蓋（1）與其相鄰的壓電陶瓷片（2）之間均設置有一個電極片（3）；兩片壓電陶瓷片（2）之間設置有兩個電極片（3），所述的兩個電極片（3）位于同一平面上，且所述的兩個電極片（3）之間留有間隙；所述兩片壓電陶瓷片（2）均沿厚度方向極化，且二者極化方向相反。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉英想，楊小輝，陳維山，劉軍考，石勝君，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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