[發(fā)明專利]一種壓電式高頻振動(dòng)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710295806.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN107238730B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亢立;瞿磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01P21/00
• 分類號(hào): G01P21/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

本發(fā)明公開了一種壓電式高頻振動(dòng)臺(tái)，包括基座、第一壓電疊堆以及臺(tái)面，基座固定設(shè)置，第一壓電疊堆疊置于基座之上，臺(tái)面疊置于第一壓電疊堆之上，還包括第二壓電疊堆，第二壓電疊堆疊置于基座之下或臺(tái)面之上，第一壓電疊堆與第二壓電疊堆的相對(duì)面極性相反以使二者產(chǎn)生幅值相同，相位相反的運(yùn)動(dòng)。兩組壓電疊堆與臺(tái)面連接的電極面為異性，與基座連接的電極面也為異性。同一條導(dǎo)線分別連接兩組壓電疊堆的異性輸入端。受同一激勵(lì)信號(hào)時(shí)，一組壓電疊堆伸長(zhǎng)，另一組收縮，即幅值相同，相位相差180°，采用壓電疊堆并聯(lián)設(shè)置的結(jié)構(gòu)，使壓電疊堆受恒定的壓應(yīng)力，降低臺(tái)面失真度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于振動(dòng)計(jì)量校準(zhǔn)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓電式高頻振動(dòng)臺(tái)。

背景技術(shù)

高頻振動(dòng)臺(tái)是高頻振動(dòng)基準(zhǔn)的核心組成部分，與信號(hào)源、功率放大器等部分共同組成高頻振動(dòng)基準(zhǔn)的激勵(lì)部分。高頻振動(dòng)基準(zhǔn)主要用于高頻、納米級(jí)振幅的振動(dòng)測(cè)量。

目前較常用的高頻振動(dòng)臺(tái)主要采用壓電式原理，由壓電晶體片粘結(jié)而成的壓電疊堆固定在基座上，壓電疊堆上部固定臺(tái)面。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是壓電疊堆是由多片壓電晶體片利用環(huán)氧樹脂粘結(jié)而成，且壓電疊堆與基座和臺(tái)面也利用環(huán)氧樹脂粘結(jié)固定，工作時(shí)，壓電晶體片受拉、壓交變應(yīng)力的影響，易發(fā)生結(jié)構(gòu)性的破壞。同時(shí)，環(huán)氧樹脂隨著時(shí)間和環(huán)境等因素會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，從而影響高頻振動(dòng)臺(tái)的性能，且環(huán)氧樹脂硬度和固有頻率較低，使高頻振動(dòng)臺(tái)在工作過程中失真度大，在工作頻段范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振峰等缺點(diǎn)。

因此開發(fā)一種失真度小，無諧振峰，可靠性高的高頻振動(dòng)臺(tái)成為業(yè)界長(zhǎng)期以來渴望解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種壓電式高頻振動(dòng)臺(tái)，失真度小，無諧振峰，可靠性高，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻、納米級(jí)振幅的振動(dòng)測(cè)量。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種壓電式高頻振動(dòng)臺(tái)，包括基座、第一壓電疊堆以及臺(tái)面，所述基座固定設(shè)置，所述第一壓電疊堆疊置于所述基座之上，所述臺(tái)面疊置于所述第一壓電疊堆之上，還包括第二壓電疊堆，所述第二壓電疊堆疊置于所述基座之下或所述臺(tái)面之上，所述第一壓電疊堆與所述第二壓電疊堆的相對(duì)面極性相反以使二者產(chǎn)生幅值相同，相位相反的運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述壓電疊堆包括壓電晶體片和作為所述壓電晶體片導(dǎo)電極的導(dǎo)電片，所述壓電晶體片設(shè)置為至少兩層，相鄰壓電晶體片的相對(duì)面極性相同。

進(jìn)一步的，相鄰壓電晶體片的相對(duì)面共用同一導(dǎo)電片。

進(jìn)一步的，所述基座、所述第一壓電疊堆、所述臺(tái)面以及所述第二壓電疊堆通過外側(cè)套設(shè)有絕緣套的預(yù)緊螺栓穿接固定。

進(jìn)一步的，所述第二壓電疊堆設(shè)于所述基座之下，所述預(yù)緊螺栓上端固定連接在所述臺(tái)面，所述預(yù)緊螺栓頭部位于所述第二壓電疊堆之下。

進(jìn)一步的，所述第二壓電疊堆設(shè)于所述臺(tái)面之上，所述預(yù)緊螺栓下端固定連接在所述基座，所述預(yù)緊螺栓頭部位于所述第二壓電疊堆之上。

進(jìn)一步的，所述預(yù)緊螺栓頭部與所述第二壓電疊堆之間設(shè)有墊圈板，所述墊圈板橫截面大于或等于所述第二壓電疊堆橫截面以使所述預(yù)緊螺栓的預(yù)緊力均勻分布于所述第二壓電疊堆。

進(jìn)一步的，包括一組或多組壓電結(jié)構(gòu)，每組壓電結(jié)構(gòu)包括豎直投影重疊的第一壓電疊堆和第二壓電疊堆，一組或多組壓電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)中心與臺(tái)面中心同軸。

進(jìn)一步的，所述臺(tái)面為高剛度臺(tái)面，其材料的彈性模量不小于100GPa。

進(jìn)一步的，所述預(yù)緊螺栓為高強(qiáng)度鋼螺栓，其抗拉強(qiáng)度不小于1GPa，所述墊圈板為高強(qiáng)度鋼墊圈板，其抗拉強(qiáng)度不小于1GPa。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：