压电陶瓷式电子电压互感器的信号处理方法

为了提高压电陶瓷式电子电压互感器的静态和暂态稳定性,针对其非接触测量方式的特点,提出一种基于恒光强控制电路的光/电转换方案并开发了与之对应的动态误差补偿系统,编写了数字化程序,解析了信号处理过程中的相关问题,最终提供数字量和模拟量两类输出信号。利用该方法对10 kV压电陶瓷式电压互感器样机进行数据采集,数据表明,该信号处理装置性能稳定,能有效提高压电陶瓷式电压互感器的动态稳定性,从而提高电压互感器的精确度。

压电陶瓷式喷油器驱动模块设计研究

针对压电陶瓷式喷油器控制系统精度高、响应快的要求,基于单峰值电流驱动方式设计压电陶瓷式喷油器驱动模块。采用Matlab/Simulink对驱动模块的核心电路进行了仿真分析和实验验证,结果表明:该驱动电路可以迅速响应且精确度高,能够满足压电陶瓷式喷油器的驱动要求。

浅析压电陶瓷式电子电压互感器的信号处理方法

在压电陶瓷式电子电压互感器的信号处理方面,如果处理得比较好,就会使整体的电压趋于稳定状态;如果不能很好地处理,就可能会导致供电受损,以至于受到巨大的经济损失。因此,一定要提升压电陶瓷式电子电压互感器信号处理的安全性与可靠性,并根据信号处理方法中测量方式的特点,提出恒光强控制电路中的光电转换方法,并研发相对应的动态误差的补偿系统,以此对信号处理过程中相关问题进行分析,最后提出两种输出信号,分别为模拟量和数字量。此外,还利用这种方法对压电陶瓷式电压互感器样机进行数据采集,通过参数可以表明,这种信号处理后的性能比较可靠,可以很好地提升高压电陶式电压互感器的安全性和稳定性,使精确度得到很大提升。

尺蠖式压电陶瓷电机的双模式驱动器开发与研究

尺蠖式压电陶瓷电机具有小尺寸,长行程,纳米级定位和大推力的特性,被广泛应用于集成电路装备和精密运动平台中。然而目前受其驱动器约束,难以实现长行程运动时高精度定位、位移可控和速度可控,因而无法应用到具有高推力、高速度和长行程纳米级精度定位的集成电路7 nm工艺IC芯片检测装备中。提出并开发了一种双模式驱动器,基于电荷效应和应力效应原理分别建立了位移-电压和速度-频率的控制模型。采用滑模控制的方法解决了在双模式驱动器大电压输出时的纹波问题,提高了尺蠖式压电陶瓷电机输出的位移分辨率。通过实验对双模式驱动器进行了硬件性能和控制模式验证,同时验证了尺蠖式压电陶瓷电机的运动特性。

夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计

对夹心式压电陶瓷功率超声换能器的优化设计进行了探讨。分析了一种压电陶瓷中间带有厚电极的夹心式换能器的频率特性及其机电转换性能,得出了金属厚电极的几何尺寸对换能器振动性能的影响。探讨了换能器中压电陶瓷片的位置和几何尺寸对换能器的共振频率、反共振频率和有效机电耦合系数的影响,并得出了一些有利于夹心式换能器优化设计的结论。

磁致伸缩式与压电陶瓷式超声牙周治疗仪对慢性牙周炎治疗效果观察

目的:观察磁致伸缩式与压电陶瓷式超声牙周治疗仪对慢性牙周炎的治疗效果。方法:选取2016年5月~2017年6月我院收治的200例慢性牙周炎患者,采用抽签分组方式分为对照组和观察组各100例,观察组实施磁致伸缩式超声牙周治疗仪治疗,对照组采用压电陶瓷式超声牙周治疗仪治疗,对比两组治疗效果。结果:治疗过程中,观察组VAS评分显著低于对照组(P<0.05);观察组总有效率为98.00%,显著高于对照组的81.00%(P<0.05);观察组PLI、BOP、PD、AL等指数均显著低于对照组(P<0.05)。结论:磁致伸缩式超声对慢性牙周炎治疗优势显著,可提高有效率、降低疼痛程度、改善牙周指数,促进慢性牙周炎患者早期康复,值得推广运用。

二分之一波长大功率夹心式压电陶瓷换能器的设计与仿真验证

在功率超声领域,夹心式压电陶瓷换能器以其出色的频率特性和机电转换性能得到了最为广泛的应用。以实际工程为例,对于给定工作频率的二分之一波长大功率夹心式压电陶瓷换能器,进行设计与参数计算。完成计算后,通过ANSYS有限元分析软件,对计算结果进行仿真及验证。

叠堆式压电陶瓷基本特性实验研究

本文针对应用于高速电主轴振动主动控制的叠堆式压电陶瓷(PZT)作动器进行实验测试和分析。主要测试了其基本特性,包括自由状态下的输出位移,不同压力下的输出位移,蠕变特性,PZT的迟滞特性;为主动控制系统提供基础数据。实验结果显示输出特性和外加负载的关系:合适压力下叠堆式压电陶瓷作动器输出位移最大,随着负载压力的增大位移输出迟滞度有一定程度的减小,但是过大的压力会导致输出位移的减小,其在恒定压力下的线性度优于弹性预压力下的线性度;其动态性能满足控制系统的要求。为后续研究提供了科学依据。

非共振式压电直线电机精密驱动及定位控制

为实现光机结构、集成电路等领域中大行程及高精度的位移控制,利用较为适用的非共振式尺蠖型压电直线电机,基于高压功率运算放大器,设计了非共振式压电直线电机的精密复合放大驱动电路,通过理论分析及实验得到的伯德图验证了驱动电路的分辨率和幅频特性。以现场可编程门阵列(FPGA)为核心处理器,以光栅尺为反馈元件,通过分析非共振式压电直线电机的多种运行模式,根据直线电机的运行时序,设计完成了开环大范围整步运行模式与闭环小范围单步运行模式相结合的控制策略,在单步运行模式中分别设计完成了PID控制算法及PID与压电陶瓷迟滞逆模型前馈相结合的复合控制算法。实验结果表明,该控制策略能够实现大行程内的精密位移控制,复合控制算法具有比PID更加优越的控制效果,能够在21mm大行程内实现1.5nm的闭环定位控制精度,直线电机的最大驱动力可达300N,满足大行程高精度位移控制的应用需求。

磁致伸缩洁牙机与压电陶瓷洁牙机基于患者体验的比较

目的探究磁致伸缩和压电陶瓷洁牙机于龈上洁治效率、患者体验等方面的优劣。方法分离体牙实验和临床试验两部分,实验组和对照组分别采用磁致伸缩和压电陶瓷洁牙机进行洁治。(1)选取20颗离体牙,随机选择牙的近远中面纳入实验组与对照组,分别洁治30 s,而后通过扫描电镜观察牙面光洁度;(2)招募30名符合相关要求的志愿者,采用自身左右半口对照法分别纳入两组进行洁治,利用问卷调查及随访比较两者于患者体验的差异。结果离体牙实验实验组牙面光洁度及划痕深度均显著优于对照组;临床试验实验组的震动度、酸痛不适感、牙面光整舒适度均显著优于对照组,而声音柔和度则明显劣于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论磁致伸缩洁牙机洁治效率、术中震动度、酸痛不适感及术后牙面光整舒适度、光洁度均明显优于压电陶瓷洁牙机,而术中声音柔和度处于劣势。

用于高功率激光装置的压电步进驱动器

根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具有控制简单、行程大、分辨力高及断电箝位的特点。样机试验结果表明,驱动器的运动分辨力达到nm级,步距分辨力达到50nm,行程21mm。

一种低频大行程直线型压电电机的研究

基于叠层式压电陶瓷在低频带范围内的变形幅值大,与驱动电压线性度好且基本不随驱动频率变化的特点,提出并研制了一种低频大行程直线型压电电机。与共振式压电电机相比,该电机在低频范围内输出速度与驱动频率的线性度好,可控性较好。对电机的工作机理进行了分析,同时利用有限元软件对电机的结构进行设计,并试制了原理样机。实验结果表明,电机可在100 Hz^2 kHz的频带工作,其速度在100 Hz^1 kHz的频带内基本和频率成正比,最大空载速度为60 mm/min。

基于压电陶瓷振动传感器转换系统研究与设计

为能够对悬架的振动特性进行基于工控机的实时动态监测、数据采集与分析,针对以堆叠式压电陶瓷为敏感元件的振动传感器进行集成化转换系统设计,并对其功能和性能进行仿真分析与实验验证。基于STM32F405RGT6单片机对该集成化系统进行软硬件设计,并对监测过程中存在的干扰信号进行有效处理。经过仿真分析与实验验证,该集成系统工作稳定,在达到毫伏级测量精度的同时可对干扰信号进行有效抑制。为汽车悬架主动振动控制系统振动信号采集、处理与通信的实现提供了有效的设计方法,并对其功能与性能的仿真分析与实验验证提供了理论依据和实际应用指导。

一种新型选针原理在电脑提花大圆机中的应用

文章以型号为GE187D的针织电脑提花大圆机为研究对象,介绍了传统选针的工作原理即电磁铁式和压电陶瓷式,提出了新型选针——磁悬浮式选针原理思想,以及设计了相应的装置结构。

IMPROVEMENT OF MACHINING ACCURACY OF CANTILEVER BORING BAR SYSTEM USING PIEZOELECTRIC ACTUATOR

This paper is concerned with the work involved in improving the machining accuracy of a cantilever boring bar by on line compensation with a piezoelectric actuator. A boring bar is made into lever structure, with strain gauges attached to the bar for measuring its force induced deflections. The piezoelectric actuator is employed to compensate the deflections of the boring bar for accuracy improvement. Due to the mechanical advantage of the structure, the boring bar can be made into smaller size. The diameter of the bar implemented is 10 mm and the ratio of length to diameter (L/D) is larger than 8. It is found that the machining accuracy is improved considerably by using the piezoelectric actuator compensation system.

直线超声电机发展概况与微小型化问题探讨

综述了直线超声电机的发展概况、性能特点、应用前景和存在问题.以V形直线超声电机为例,在介绍其结构、工作原理、性能特点的基础上,提出超声电机微小型化的思路和要求.指出超声电机微型化并保证综合性能的关键是研发高性能的层叠式压电陶瓷作动器,同时阐述了各种压电陶瓷低温烧结工艺及其优缺点.最后,介绍了自行研制的低温共烧层叠式压电陶瓷作动器及基于该种压电陶瓷的V形直线超声电机的性能与特点.

不同方式超声洁牙后致牙本质敏感情况分析

目的:比较磁致伸缩式、压电陶瓷式超声洁牙致牙本质敏感情况,探讨减轻牙本质敏感症状方式。方法:随机选取来我社区就诊的牙龈炎患者40例作为观察对象,随机分为对照组采用压电陶瓷式超声洁牙,配合脱敏糊剂抛光,术后采用脱敏牙膏刷牙,观察组则应用磁致伸缩式超声洁牙配合脱敏糊剂抛光,术后采用脱敏牙膏刷牙。坚持对两组患者进行随访,分别于不同时间点对患者临床治疗效果相关指标进行统计分析。结果:明确分组与治疗措施后,在治疗前两组患者间菌斑指数(PI)经统计无差异性,P >0.05。但各组治疗后较自身治疗前PI均显著降低,P<0.05,存在显著差异性。洁牙时间两组间无差异无统计学意义;观察组洁治过程中给患者带来的牙齿敏感症状要明显轻于对照组,牙齿敏感持续时间短于对照组,有显著差异性,P<0.05,存在统计学意义。结论:磁致伸缩式超声洁牙后牙本质敏感症状轻,较压电陶瓷式超声洁牙更为舒适无痛,值得进一步推广与应用。

超精密切削用刀具超声激振机构的设计

该文设计一种基于夹心式压电陶瓷结构的刀具超声激振机构,用于超声振动辅助金刚石刀具进行超精密切削。通过分析超精密切削技术需求,提出了激振机构结构设计方案,进行了解析设计和有限元仿真分析,制作出激振机构,进行了性能测试,并开展了超声振动辅助切削的可行性实验。研制的激振机构可实现频率42.0kHz、振幅峰峰值8μm的超声激振,并在超声振动辅助金刚石刀具超精密切削中表现出良好效果,切削模具钢工件端面达到表面粗糙度Ra 0.018～0.05μm。

磁致伸缩综合治疗仪治疗慢性牙周炎的疗效分析

目的:探讨磁致伸缩综合治疗仪治疗慢性牙周炎的疗效。方法:选取2018年4月~2019年1月本院收治的慢性牙周炎患者60例,随机分为两组,对照组使用压电陶瓷式超声龈下洁治器治疗牙周炎,研究组应用磁致伸缩综合治疗仪治疗。结果:两组治疗前GI、PD及BOP阳性率的差异无统计学意义(P>0.05);治疗后3个月两组GI、PD及BOP阳性率均显著低于治疗前,差异均有统计学意义(P<0.05);两组治疗后3个月各指标的差异无统计学意义(P>0.05);研究组的VAS值低于对照组(P<0.05)。结论:慢性牙周炎的治疗过程当中,磁致伸缩综合治疗仪的治疗效果理想。