壓電疊堆陶瓷屬于功能性材料,對壓電疊堆陶瓷施加電壓后,壓電疊堆陶瓷可產生形變,形變量約為形變方向長度的1.5‰,且形變量與所施加的電壓基本成線性關系。壓電疊堆陶瓷具有遲滯與蠕變特性。
芯明天壓電疊堆陶瓷
二、芯明天封裝壓電促動器
芯明天封裝式壓電促動器是以壓電疊堆陶瓷為內部驅動元件,采用直驅結構,通過設計特殊外形殼體、底座、預緊、移動端等結構,將壓電疊堆陶瓷封裝于內部,且可將壓電疊堆陶瓷的性能如出力、位移形變量等完全展現出來,且封裝式壓電促動器可承受一定的拉力,甚至扭力,抗振動且防撞擊,更適用于工業型使用。
芯明天壓電促動器基本結構
芯明天壓電促動器運動演示
三、壓電疊堆陶瓷與封裝壓電促動器區別
區別舉例:
參數 |
壓電疊堆陶瓷 |
封裝式壓電促動器 |
外觀 |
|
|
拉力 |
不可承受拉力 |
可承受一定拉力 |
滿幅值使用頻率 |
趨于靜態使用 |
可高動態使用 |
外殼保護 |
無 |
有 |
抵抗環境能力 |
弱 |
強 |
固定方式 |
粘接或機械夾持 |
螺紋固定易于安裝 |
轉接方式 |
粘接或機械夾持 |
多種螺紋可選轉接方便 |
反饋傳感 |
無 |
可選 |
四、芯明天壓電促動器分類
芯明天壓電促動器按外觀形狀分類,可分為柱形壓電促動器及環形壓電促動器;按特點分類,可分為低壓型壓電促動器及大出力型壓電促動器;按控制方式分類,又可分為開環及閉環,與開環相比,閉環具有反饋傳感,并可消除開環的遲滯與蠕變特性。
五、芯明天封裝壓電促動器外觀尺寸
芯明天壓電促動器的直徑最小為9mm,最大為45mm,高度最小為19mm,最大為199mm,此范圍以外尺寸可進行定制。封裝式壓電促動器的出力與外徑尺寸有關,外徑尺寸越大,出力越大;它的位移范圍與高度相關,高度越高,位移量越大。
六、芯明天封裝壓電促動器基本參數
柱形封裝壓電促動器:直徑、最大高度及最大標稱位移基本參數。
型號 |
外徑[mm] |
最大H標稱[µm] |
驅動[V] |
|
VS9 系列 |
9 |
28 |
19 |
0~150 |
VS10 系列 |
10 |
100 |
95 |
0~150 |
VS12 系列 |
12 |
154 |
152 |
0~150 |
VS15 系列 |
15 |
190 |
190 |
0~150 |
VS20 系列 |
20 |
197 |
190 |
0~150 |
VS25 系列 |
25 |
199 |
190 |
0~150 |
VS18 系列 |
18 |
185 |
200 |
0~1000 |
VS25 系列 |
25 |
187 |
200 |
0~1000 |
VS35 系列 |
35 |
194 |
200 |
0~1000 |
VS45 系列 |
45 |
194 |
200 |
0~1000 |
ODID[mm]
最大標稱位移[V]
VS22系列
22
9
71
47
0~150
VS35系列
35
14
71
47
0~150
VS18系列
18
4.5
69
60
0~1000
VS22系列
22
7.5
89
80
0~1000
VS35系列
35
14
89
80
0~1000
VS45系列
45
25
107
100
0~1000
(以上參數可選擇定制)
七、芯明天壓電促動器微納米壓痕應用
芯明天封裝式壓電促動器的位移與所施加的電壓成線性關系。在同樣電壓下,力與位移也成線性關系,如下圖所示。例如,對于一個低壓促動器,在120V電壓驅動下,若陶瓷促動器的形變量達到最大,則它的出力為0,若120V時,陶瓷促動器的形變量為0,則它的出力將達到最大點Fmax。
芯明天PST系列壓電促動器的諧振頻率可達40kHz,加速度快,且定位精度在納米量級。壓電促動器帶動壓頭實現沿Z向的精密壓入和壓出過程,它的性能會直接影響到壓痕裝置的精度及可用性。閉環壓電促動器帶有反饋傳感,基于閉環控制理論,可實現位移閉環控制,保證加載的穩定性。