基于双压电陶瓷片的反射模式近场扫描光学显微镜

介绍了一种反射模式近场扫描光学显微镜。该系统以双压电陶瓷片作为控制光纤探针与待测样品之间距离的核心元件,以粘有光纤探针的双压电陶瓷片的第一个谐振频率来驱动光纤探针平行于样品表面振动,采用均方根检测电路测量振动信号的幅度,进而控制光纤探针与样品之间的距离在样品表面的近场范围之内。利用该系统获得了标定光栅和刻录光盘薄膜等样品表面的剪切力形貌图像和反射模式近场光学图像。

含圆孔双压电陶瓷的动态性能研究

采用Green函数法研究界面附近含圆形孔洞的两半无限压电陶瓷对SH波的散射问题。首先利用复变函数和多极坐标的方法构造出适合于本文问题的位移Green函数和电场Green函数。然后利用契合思想,根据界面上的连续性条件建立起求解问题的第一类Fredholm型积分方程。得到了孔边周向剪应力动应力集中系数的解析表达式。最后作为算例,给出了界面两侧圆孔的两组动应力集中系数的计算结果图并进行了讨论。

双迭片弯曲压电陶瓷换能器及振动模态分析测量

介绍了双迭片弯曲压电陶瓷换能器的制作及边缘固定金属压电陶瓷双迭片弯曲振动 ,并利用有限元分析了换能器的谐振模式 ,采用激光多普勒干涉仪对换能器的谐振特性以及振动速度和位移分布进行了测量和分析。结果表明 :换能器空载性能良好 ;通过有限元分析与先进测量手段的结合 ,能够对换能器器件的制作与分析进行指导。

高频响伺服刀架的建模与控制

考虑目前应用压电陶瓷驱动器的伺服刀架只能提供单向驱动力,设计了一种基于双压电陶瓷驱动器的快速伺服刀架。涉及的两个压电陶瓷驱动器分别为刀具的进给和回复提供驱动力,其呈对称布置,用于有效提高刀架的整体刚度。为了对两个压电陶瓷驱动器进行联动协调控制,建立了PI迟滞模型和其逆模型,并设计了相应的联动协调控制方法。利用PI逆模型作为PID反馈控制的前馈环节构成复合控制用于调节快速伺服刀架的输出位移。实验验证了新型快速伺服刀架的响应频率、响应时间、位移响应特性和定位精度。结果显示:新型快速伺服刀架的响应频率为871.86 Hz,响应时间为0.000 45s;三角波信号的最大定位误差为3.366 1μm,误差百分数为7.63%,平均绝对误差为0.698 0μm,误差百分数为1.58%;正弦波信号的最大定位误差为3.244 4μm,误差百分数为7.67%,平均绝对误差为0.930 9μm,误差百分数为2.20%。

用迈克尔逊干涉仪测量隐失场

提出了一种用迈克尔逊干涉仪探测隐失场的方法。利用切向力调制方法确定安装在双压电陶瓷片上光纤探针与样品间的最小距离,通过压电陶瓷管控制探针移动,用光电倍增管测量光纤探针的输出光信号强度,获得了全内反射产生的隐失场度随探针与样品间距增加而快速衰减的特性曲线。结果表明,这种测量装置具有结构简单可靠、操作方便等特点。