压电惯性驱动器简介
压电惯性驱动器是一种基于压电效应和惯性原理的精密驱动器,它结合了压电元件和惯性块来实现精密移动。以下是对压电惯性驱动器的详细解析:
工作原理
压电惯性驱动器的工作原理主要基于动量定理和压电效应。其运动机构通常包括移动体、压电叠堆和惯性体三部分。当压电体(通常为压电陶瓷)受到电压激励而急剧伸长时,由于惯性作用,惯性体会向右移动一个距离 L,同时根据动量原理,移动体会向左移动一个距离 l(其中 L>l)。 随后,压电体缓慢回缩,但由于回缩速度较慢,其产生的反作用力不足以克服移动体和导向平面之间的摩擦力,或产生的有效作用力很小,因此移动体基本保持不动或仅向反方向移动非常小的位移A1。当压电体回到初始状态时,一个运动周期结束,机构整体向左移动了 l 或 l-A1 的距离。通过连续重复此过程,机构可以实现连续的左向或右向运动(取决于压电体的伸长和回缩方式)。
应用领域
压电惯性驱动器在精密操作领域具有广泛的应用潜力,如细胞药物注射、人工神经电极定位、脑机接口技术等。其高精度、高稳定性和快速响应的特点使其成为这些领域中的理想选择。然而,传统的压电惯性驱动器存在回退问题,影响了其稳定性和定位精度。近年来,研究人员通过创新设计(如双振子反向连接)等方法,有效解决了这一问题,进一步推动了压电惯性驱动器在精密操作领域的应用。
未来发展
随着科技的不断发展,压电惯性驱动器将朝着更高精度、更高速度、更高稳定性和更大行程的方向发展。同时,随着制造工艺和控制技术的不断进步,压电惯性驱动器的成本也将逐渐降低,使其更加广泛地应用于各个领域。此外,针对特定应用领域的定制化设计也将成为压电惯性驱动器未来发展的一个重要方向。
促动器能够理想地电动精密定位位移台和镜架,用于非常精确、小步长及具有一劳永逸的稳定性的应用,所有这些均在紧凑型封装中实现。
性能参数
型号 | DMLD.25 | 单位 |
行程范围 | 25 | mm |
**速度 | 1 | mm/min |
轴向负载 | 20 | N |
最小位移增量 | <30 | nm |
驱动扭矩 | 0.015 | Nm |
频率 | 2 | KHz |
安装 | 9.5 | mm |
工作温度 | 10-40 | ℃ |