压电陶瓷微位移器驱动电源设计及研究

发布时间：2019-09-24 08:17

【摘要】：随着科学技术的不断进步以及工业工程的发展，微定位技术已成为科研人员从宏观领域向微观领域扩展研究的一项关键技术。压电陶瓷材料凭借位移分辨力高、不产热、不易受电磁干扰等优点，已成为微定位系统中理想的驱动元件。本论文针对数字散斑干涉测量中相移技术需要的压电陶瓷微位移器驱动电源进行了设计和研究工作：首先，在对压电陶瓷微位移器驱动电源控制方式及其优缺点和研究现状进行分析和研究的基础之上，提出采用电压控制型直流放大式结构作为驱动电源的设计结构；同时，论文提出了能够实现直流电压输出和交流正弦波、三角波幅值及频率均可调的控制策略的设计目标，完成驱动电源的整体结构设计方案，包括硬件电路和软件设计。其次，对驱动电源硬件和软件设计进行分析。硬件电路主要由微处理器及其外围工作模块、波形产生模块、D/A转换模块、稳压电源模块、线性放大模块、人机交互模块组成。硬件电路中主控芯片收到上位机指令后控制D/A转换模块得到0.3V~4.7V的模拟电压输出，线性放大后，得到-110V~110V的压电陶瓷直流驱动电压；控制波形产生模块实现幅值及频率可调的正弦波、三角波电压输出，同时微处理器读取电压采集模块的实际电压并与理想输出电压比较，以提高输出电压精度和稳定性；另外，微处理器也可通过人机交互模块实现上述操作。完成驱动电源相应模块软件设计，包括上位机界面、微处理器初始化、虚拟USB通信响应程序、D/A控制程序、波形产生控制程序、电压信号采集程序、人机交互程序等。最后，制作完成驱动电源并为其搭建性能测试实验平台，对电源的静态特性包括线性度、稳定性及重复性进行相关测试，并对电源纹波、频率响应特性等参数进行相关实验。测试结果表明，驱动电源运行稳定，，基本达到预期目标。
【图文】：

示意图,打印头,微压,高精度

影响到参考光的相位，产生相移，最终实现就是为数字散斑干涉测量系统提供电压稳定善散斑干涉测量的条纹质量，提高测量的精提供基础。器的应用移器作为微定位系统的重要组成部分，目前的应用:精度打印机打印技术是一种新兴的打印技术方式，因对度打印，获得良好的打印效果而被广泛的应件是压电陶瓷微位移器，当对压电陶瓷微位弹压；当电压中断时，压电陶瓷微位移器又微量的墨水通过喷嘴喷射出去，这样墨滴大从而使墨水的控制精度得到保证。图 1.2 为爱意图。

示意图,头部结构,原子力显微镜,示意图

第一章绪论来研究物质的表面构成形式及性质，实现在显微与扫描隧道显微镜相比，前者除具有与者不能测量的物质，如绝缘材料等物质，原下的最佳三维测量工具。而在原子力显微镜被用作原子力显微镜的 Z 方向高速反馈定位原子力显微镜头部结构示意图。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN86

【参考文献】