本實用新型公開了一種聚能型壓電位移放大器，包括驅動電源、夾心式換能機構和位移放大桿，驅動電源輸出直流電壓；夾心式換能機構包括若干個鈸型壓電驅動單元，鈸型壓電驅動單元之間采用結構上串聯、電路上并聯的方式相互貼合疊加，每個鈸型壓電驅動單元包括兩片鈸型金屬帽和兩個壓電陶瓷片，由驅動電源激勵，所有鈸型壓電驅動單元通過預緊結構進行固定；位移放大桿為軸對稱結構體，第一端截面積比第二端截面積大，第一端與預緊結構固定連接，第二端為位移速度輸出端。本實用新型具有結構簡單、體積較小、分辨率高、頻響快等優點。
技術領域
本實用新型屬于精密微型機械研究領域，特別涉及一種聚能型壓電位移放大器。
背景技術
近年來，隨著微電子技術、微機械技術、宇航、生物工程等學科的快速發展，微位移技術已成為精密運動系統和精密制造工藝中的關鍵技術之一。對于上述領域中的傳動機構而言，傳統的傳動主要由電機或液壓裝置來實現。然而電機或液壓裝置存在許多不足，如定位精度不高、機構復雜、體積大等，不能滿足現代精密機械的需求。
壓電陶瓷以其體積小、位移分辨率高、響應速度快、輸出力大、換能效率高等優點，得到了國內外廣泛的研究和應用。但從總體上看，壓電陶瓷其本身輸出位移太小，就算目前已成為精密定位時比較理想的驅動元件，行程也只有數十納米，因此在應用范圍上受到了限制。
目前研究的較多的是柔性鉸鏈微位移放大機構，但這些研究的機構都過于復雜，并且在實現微位移放大的同時，極大的減小了驅動器的輸出力，無法充分發揮出壓電材料優異的驅動性能，因此，如何有效地將微位移進行放大，同時能夠達到結構和控制較簡單、精度高的目標是目前亟待解決的問題。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種聚能型壓電位移放大器，該位移放大器利用夾心式換能器，配合若干個鈸型壓電驅動單元作為動力源，具有結構簡單、體積較小、分辨率高、頻響快等優點。
本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：一種聚能型壓電位移放大器，包括驅動電源、夾心式換能機構和位移放大桿，驅動電源輸出直流電壓；夾心式換能機構包括若干個鈸型壓電驅動單元，鈸型壓電驅動單元之間采用結構上串聯、電路上并聯的方式相互貼合疊加，每個鈸型壓電驅動單元包括兩片鈸型金屬帽和兩個壓電陶瓷片，由驅動電源激勵，所有鈸型壓電驅動單元通過預緊結構進行固定；位移放大桿為軸對稱結構體，第一端截面積比第二端截面積大，第一端與預緊結構固定連接，第二端為位移速度輸出端。
優選的，所述預緊結構包括前金屬蓋板、后金屬蓋板、預緊螺桿，前金屬蓋板為一圓柱形的結構，中心鉆有通孔，后金屬蓋板為一階梯圓盤，一端鉆有內螺紋孔，另一端設有單頭螺柱；預緊螺桿穿過前金屬蓋板后，底部與后金屬蓋板中的螺紋孔固定；所述若干個鈸型壓電驅動單元設置在前金屬蓋板、后金屬蓋板之間。
更進一步的，所述前金屬蓋板和預緊螺桿之間設有墊片。
更進一步的，所述位移放大桿的剛度小于或等于所述后金屬蓋板的剛度。
更進一步的，所述后金屬蓋板單頭螺柱上設有外螺紋，位移放大桿通過螺紋與后金屬蓋板固定連接。
優選的，每個鈸型壓電驅動單元中，各鈸型金屬帽上均設有一個接線端子，并通過引線與所述驅動電源相連，兩壓電陶瓷片中間均設有一個接線端子，并通過引線與所述驅動電源相連。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：
1、本實用新型使用了一種夾心式換能機構，能夠在有頻交流下產生諧振運動，因此本實用新型可以利用諧振激勵對位移進行放大。
2、本實用新型夾心式換能機構由若干個鈸型壓電驅動單元、前后金屬蓋板、預緊螺桿組成。前后金屬蓋板之間的若干個鈸型壓電驅動單元采用電路結構并聯和機械結構串聯的形式，這種換能器既能得到較低的共振頻率，又利用了鈸型壓電驅動器的縱向振動特性，
