[發(fā)明專利]一種直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011462696.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112731011B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新杰;劉翔;趙勇筌;芮蘇媛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/04;G01M99/00;G01D21/02;H02N2/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

1.一種直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括塔型直線超聲驅(qū)動器及夾持機構(gòu)(1)、高度可調(diào)直線導(dǎo)軌運動裝置(2)、激勵信號產(chǎn)生模塊(3)、高精度色散共焦位移計STILInitial12(4)以及PC機(5)；

所述夾持機構(gòu)，用于夾持固定塔型直線超聲驅(qū)動器；

所述高度可調(diào)直線導(dǎo)軌運動裝置(2)，該裝置包括直線導(dǎo)軌，用于調(diào)節(jié)直線導(dǎo)軌在豎直方向上的高度，以便輸出最優(yōu)性能；

所述激勵信號產(chǎn)生模塊(3)，用于產(chǎn)生塔型直線超聲驅(qū)動器所需的特定要求的正弦交流信號；

所述高精度色散共焦位移計STILInitial12(4)，用于測量直線導(dǎo)軌輸出的直線位移信號；

所述PC機(5)，用于對高精度色散共焦位移計STILInitial12(4)測得的直線位移信號進行數(shù)據(jù)分析與處理，獲得塔型直線超聲驅(qū)動器的驅(qū)動性能曲線；

所述高度可調(diào)直線導(dǎo)軌運動裝置(2)包括預(yù)壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)和高度調(diào)節(jié)機構(gòu)；

所述高度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括上頂蓋(10)，該上頂蓋(10)通過螺栓與設(shè)置于地面上的地腳板(13)連接，通過調(diào)節(jié)螺栓實現(xiàn)上頂蓋(10)的高度調(diào)節(jié)；所述上頂蓋(10)包括形成L型結(jié)構(gòu)的主蓋板和側(cè)蓋板，其中主蓋板面與地面平行；

所述預(yù)壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)包括懸空的直線導(dǎo)軌(17)、設(shè)置在直線導(dǎo)軌(17)上的若干導(dǎo)軌滑塊(18)以及至少兩組預(yù)壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，每組預(yù)壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括：固定于主蓋板下表面的光軸滑塊(15)，貫穿側(cè)蓋板且可沿光軸滑塊(15)移動的光軸(14)，光軸(14)的一端固定在光軸固定座(16)上，該光軸固定座(16)固連于導(dǎo)軌滑塊(18)；所述光軸(14)的兩側(cè)對稱設(shè)置兩個長螺栓(19)，該長螺栓(19)的一端貫穿側(cè)蓋板，另一端通過連接板(11)固連于所述光軸固定座(16)，長螺栓(19)上位于側(cè)蓋板與連接板(11)之間的部分套有彈簧(20)；所述塔型直線超聲驅(qū)動器的驅(qū)動端位于直線導(dǎo)軌(17)的側(cè)面；

調(diào)節(jié)上頂蓋(10)的高度，同時調(diào)整長螺栓(19)的位置，在彈簧(20)的作用下產(chǎn)生預(yù)壓力，使得塔型直線超聲驅(qū)動器的驅(qū)動端與直線導(dǎo)軌(17)的側(cè)下面緊密接觸，驅(qū)動端工作時，會驅(qū)動直線導(dǎo)軌(17)直線運動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述塔型直線超聲驅(qū)動器包括塔型金屬基體(6)和壓電陶瓷片(7)；所述塔型金屬基體(6)包括以2×2陣列設(shè)置的四根方柱，四根方柱上側(cè)設(shè)置一個方錐形頂部，方柱之間存在間隙，且方柱之間由一層薄板連接同時在間隙處向外延伸，整個基體為一體切割件；四根方柱外圍的八個面上粘貼壓電陶瓷片，且同一方向即相平行的壓電陶瓷片具有相同的極化方向，用于激發(fā)塔型直線超聲驅(qū)動器的對稱彎振與反對稱彎振模態(tài)，總共激發(fā)兩個自由度的振動模態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述薄板與方柱外表面連接處設(shè)有切槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述夾持機構(gòu)包括上基座(9)和下基座(8)，塔型直線超聲驅(qū)動器置于兩基座之間，且其驅(qū)動端露出上基座(9)頂部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述上基座(9)、下基座(8)和塔型直線超聲驅(qū)動器三者通過螺栓連接，其中所述薄板向外延伸的部分上設(shè)有通孔，同時上基座(9)和下基座(8)的對應(yīng)位置分別設(shè)有螺紋孔、通孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述螺栓包括地腳螺柱(12)和蝶形螺母(22)，通過地腳螺柱(12)的上旋、下旋實現(xiàn)上頂蓋(10)的高度調(diào)節(jié)，蝶形螺母(22)用于固定定位。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直線型超聲驅(qū)動器驅(qū)動性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述直線導(dǎo)軌(17)的側(cè)下面粘貼氧化鋁陶瓷片(23)。