一種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術屬于壓電陶瓷測試技術，涉及一種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置。所述壓電陶瓷帶負載能力測量裝置包括支架、測力計、壓電陶瓷片夾持座、垂直位移臺、壓電陶瓷驅動電源和底座。其中支架垂直設置在底座上，并通過支架臂固定測力計，所述測力計設置在支架臂上，且下端測量探頭與壓電陶瓷相對，所述夾持座設置在底座，其上端面開設用于固定壓電陶瓷片的夾持槽，將壓電陶瓷片的徑向固定在垂直方向，所述垂直位移臺具有可以垂直微調，用于支撐夾持座的垂直位移塊，所述壓電陶瓷驅動電源與壓電陶瓷相連。本實用新型專利技術壓電陶瓷帶負載能力測量裝置結構簡單、成本低廉，測量方便、準確，為激光陀螺制造中壓電陶瓷元件篩選提供準確、可靠的依據。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于壓電陶瓷測試技術，涉及ー種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置。
技術介紹
壓電陶瓷材料利用逆壓電效應可以實現微位移控制，它具有體積小、推力大、精度及位移分辨カ高等優點，且發熱量小，不產生噪聲，是理想的微位移傳感器。其應用涉及到激光通訊、生物工程、納米加工、自動控制、精密光學、微型機械、微電子技術、計算機應用等高新
，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。激光陀螺是基于激光原理一種感測角速度的精密傳感器，由于具有啟動快、抗沖擊震動性能強、動態范圍大、輸出帶寬大以及可靠性高等優點，成為捷聯式慣性導航系統的理想元件。作為高精度測量傳感器的激光陀螺的輸出激光頻率，對頻率的穩定性具有較高要求。壓電陶瓷是調節腔長以使激光陀螺頻率穩定的理想微位移器件。如圖1所示，激光陀螺穩頻機構包括壓電陶瓷2和穩頻支架I。通常利用壓電陶瓷受電場作用下的徑向位移量來實現，對穩頻支架的軸向位移，進而推動激光陀螺反射鏡，實現對激光陀螺腔長的調節。由于穩頻支架和反射鏡都具有一定的剛度和弾性，因此壓電陶瓷受電場作用下徑向形變會受到反作用力的制約，這種反作用力的制約稱之壓電陶瓷的負載。由于這種制約與壓電陶瓷材料及元件的弾性柔順常數、泊松比、壓電系數和材料密度等諸多參量有關，因此采用多變量難以準確衡量壓電陶瓷在激光陀螺使用環境下帶負載工作的能力。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題:為了解決現有難以直接衡量激光陀螺用壓電陶瓷帶負載能力的問題，本技術提出ー種結構簡單、測量精度高的壓電陶瓷帶負載能力測量裝置。為了解決上述技術問題，本技術提供如下技術方案:一種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置，其包括支架、測カ計、夾持座、垂直位移臺、壓電陶瓷驅動電源和底座，其中支架垂直設置在底座上，并通過支架臂固定測カ計，所述測カ計設置在支架臂上，且下端測量探頭與壓電陶瓷相對，所述夾持座設置在底座，其上端面開設用于固定壓電陶瓷的夾持槽，將壓電陶瓷的極化方向固定在垂直方向，所述垂直位移臺具有可以垂直微調，用干支撐夾持座的垂直位移塊，所述壓電陶瓷驅動電源與壓電陶瓷相連。夾持座夾持槽兩側設置有用于壓電陶瓷和其驅動電源連接的導電柱。本技術的有益效果:有別于傳統的壓電陶瓷性能測量方法，本技術利用夾持座夾持待測壓電陶瓷，調整垂直位移臺將測カ計與壓電陶瓷接觸并施加預緊力。在這種狀態下，利用電源給壓電陶瓷施加電壓，讀出測カ計顯示的反作用力大小，從而可以準確、直觀、綜合反映壓電陶瓷帶負載能力。另外，本技術壓電陶瓷帶負載能力測量裝置結構簡單、成本低廉，測量方便、準確，為激光陀螺制造中壓電陶瓷元件篩選提供準確、可靠的依據，具有較大的實際應用價值。附圖說明圖1是一種激光陀螺穩頻機構結構意圖，其中，1-穩頻支架，2-壓電陶瓷。圖2是本技術壓電陶瓷帶負載能力測量裝置的結構示意圖，其中，2-壓電陶瓷、3-垂直位移臺，4-夾持座，5-支架，6-測カ計，7-壓電陶瓷驅動電源、8-底座。具體實施方式下面通過具體實施方式對本技術作進ー步的詳細說明:本技術將測量裝置與壓電陶瓷極化方向的垂直方向重合并將兩者一端接觸，固定兩者另外一端，在允許電場范圍內，通過給壓電陶瓷連續或間斷施加電場，測量壓電陶瓷形變過程中受到的反作用力大小，并記錄測カ裝置的測試結果。如果對于不同壓電陶瓷在相同電場下的反作用力不同，反作用力大的壓電陶瓷，稱其帶載能力大。反之，稱其帶載能力小。請參閱圖2，其是本技術壓電陶瓷帶負載能力測量裝置的結構示意圖。所述壓電陶瓷帶負載能力測量裝置包括支架5、測カ計6、壓電陶瓷2、夾持座4、垂直位移臺3、壓電陶瓷驅動電源7和底座8。其中底座8為測量提供基準。支架5垂直設置在底座8上，并通過支架臂固定測カ計，以保證測試中測カ計6的位置方向的穩定性，并且可以調整測カ計6的高低以適應不同尺寸的壓電陶瓷測試。所述測カ計6設置在支架臂上，且下端測量探頭與壓電陶瓷相對，用來顯示測試中壓電陶瓷2受到的反作用力大小。所述夾持座4設置在底座8，其上端面開設用于固定壓電陶瓷2的夾持槽，將壓電陶瓷2的徑向固定在垂直方向，防止測試中壓電陶瓷的傾斜，同時夾持座4夾持槽兩側設置導電柱，為壓電陶瓷提供電極的延伸，方便電極與壓電陶瓷驅動電源7的連接。所述垂直位移臺3是其中較為關鍵和精密的部件，其具有可以垂直微調，用干支撐夾持座4的垂直位移塊，從而可以微調壓電陶瓷2的垂直高度，使其與測カ計更為精準的接觸。所述壓電陶瓷驅動電源7通過導電柱與壓電陶瓷2相連，為壓電陶瓷提供測試電場，通常以電壓為標準。其中，測カ計6分辨率值必須小于被測壓電陶瓷在測試要求的最小電場下的反作用力，否則不能準確描述被測壓電陶瓷的帶負載能力。而通常激光陀螺穩頻用壓電陶瓷最大反作用力在I牛頓左右，因此選擇分辨率0.1N或0.0lN的測カ計較為合適。所述垂直位移臺的分辨率值必須小于被測壓電陶瓷在測試要求的最小電場下的位移量，否則不能保證系統測試的重復性，通常選取分辨率較高的0.002_位移臺。而所述壓電陶瓷驅動電源通常電壓范圍在-300疒+300V，輸出精度為0.1V。本技術壓電陶瓷帶負載能力測量裝置進行壓電陶瓷帶負載能力的測量時，其具體步驟如下:步驟1:待測壓電陶瓷安裝將待測壓電陶瓷安裝在夾持座4夾持槽內，并正對測カ計探頭，并通過導電柱與壓電陶瓷驅動電源7連接；步驟2:預緊カ調節調節垂直位移臺3，使得壓電陶瓷2上升，并與測カ計6探頭接觸，產生一定得預緊力，并由測力計讀取預緊カ大??；步驟3:電壓驅動使壓電陶瓷變形調節壓電陶瓷驅動電源7的輸出電壓，使壓電陶瓷變形，對測カ計探頭產生作用力，并由測カ計6讀取該作用力大??；步驟4:重復讀取多組數值并取平均值重復施加電壓，讀取多組壓電陶瓷2對測カ計6探頭作用力的大小，并做平均處理，取得最優數值。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置，其特征在于：包括支架（5）、測力計（6）、夾持座（4）、垂直位移臺（3）、壓電陶瓷驅動電源（7）和底座（8），其中支架（5）垂直設置在底座（8）上，并通過支架臂固定測力計，所述測力計（6）設置在支架臂上，且下端測量探頭與壓電陶瓷相對，所述夾持座（4）設置在底座（8），其上端面開設用于固定壓電陶瓷（2）的夾持槽，將壓電陶瓷（2）的徑向固定在垂直方向，所述垂直位移臺（3）具有可以垂直微調，用于支撐夾持座（4）的垂直位移塊，所述壓電陶瓷驅動電源（7）與壓電陶瓷相連。

【技術特征摘要】
1.一種壓電陶瓷帶負載能力測量裝置，其特征在于:包括支架(5)、測カ計(6)、夾持座(4)、垂直位移臺(3)、壓電陶瓷驅動電源(7)和底座(8)，其中支架(5)垂直設置在底座(8)上，并通過支架臂固定測カ計，所述測カ計(6)設置在支架臂上，且下端測量探頭與壓電陶瓷相對，所述夾持座(4)設置在底座(8)，其上端面開設用于固定...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于文東，張華偉，葉萍，陳林峰，韓宗虎，王繼良，付鑫，
申請(專利權)人：中國航空工業第六一八研究所，
類型：實用新型
國別省市：