【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量
,具体涉及到一种电致伸缩系数的测量技术。
技术介绍
在所有涉及自动控制的机电系统和器件中,驱动器常被认为是限制其性能和寿命的最为关键的因素之一,而在众多的驱动器类型中,压电/电致伸缩驱动器因其响应快、承载力高、能耗低和价格低等特点而备受关注。目前,压电/电致伸缩驱动器已成功地应用在激光器谐振腔、精密定位、精密加工、智能结构、生物工程、航空航天、电子通讯、汽车工业、 机器人关节、医疗器械等众多
,并正在形成一个潜力巨大的产业。因此,对于压电/ 电致伸缩新材料、新工艺及驱动器新技术的开发与应用已受到日益广泛的重视。在自然界中,大多数晶体都具有压电效应,然而大多数晶体的压电效应很微弱,没有实用价值。石英是晶体中性能良好的压电材料。随着科学技术的发展,人工制造的压电陶瓷,如钛酸钡、锆钛酸铅(PZT)等多晶压电材料相继问世,且应用越来越广泛。压电晶体的电致伸缩系数反映了材料本身的属性,测量材料的电致伸缩系数,不仅对新材料的研制具有重要意义,而且也是选用材料的重要指标之一。目前,测定电致伸缩系数的方法主要有激光干涉法、光杠杆法、电容法、电涡流法和数字散斑相关法等。但是每种方法都存在自身的缺点,因此精度无法再提高,不能够满足目前高精度测量的要求。而在光学测量法中,激光外差测量技术备受国内外学者关注,激光外差测量技术继承了激光外差技术和多普勒技术的诸多优点,是目前超高精度测量方法之一,其测量的相对误差可达1%。该方法具有高的空间和时间分辨率、测量速度快、精度高、线性度好、抗干扰能力强、动态响应快、重复性好和测量范围大等优点,已成为现代超 ...
【技术保护点】
1.多光束激光外差法测量电致伸缩系数的装置,其特征在于,该装置由H0固体激光器(2)、四分之一波片(12)、振镜(13)、第一平面反射镜(3)、偏振分束镜PBS(11)、会聚透镜(10)、薄玻璃板(9)、第二平面反射镜(6)、待测压电陶瓷管(7)、二维调整架(8)、高压电源、光电探测器(4)和信号处理系统(5)组成;H0固体激光器(2)发出的线偏振光经第一平面反射镜(3)反射之后入射至偏振分束镜PBS(11),经该偏振分束镜PBS(11)反射后的光束经四分之一波片(12)透射后入射至振镜(13)的光接收面,经该振镜(13)反射的光束再次经四分之一波片(12)透射后发送至偏振分束镜PBS(11),经该偏振分束镜PBS(11)透射后的光束入射至薄玻璃板(9),经该薄玻璃板(9)透射之后的光束入射至第二平面反射镜(6),该光束在相互平行的薄玻璃板(9)和第二平面反射镜(6)之间反复折射多次,获得多束经薄玻璃板(9)透射之后的光束通过会聚透镜(10)汇聚至光电探测器(4)的光敏面上,所述光电探测器(4)输出电信号给信号处理系统(5);薄玻璃板(9)和第二平面反射镜(6)之间的距离为d;所述第二 ...
【技术特征摘要】
1.多光束激光外差法测量电致伸缩系数的装置,其特征在于,该装置由HO固体激光器 (2)、四分之一波片(12)、振镜(13)、第一平面反射镜(3)、偏振分束镜PBS(Il)、会聚透镜 (10)、薄玻璃板(9)、第二平面反射镜(6)、待测压电陶瓷管(7)、二维调整架(8)、高压电源、 光电探测器(4)和信号处理系统(5)组成;HO固体激光器(2)发出的线偏振光经第一平面反射镜(3)反射之后入射至偏振分束镜 PBS (11),经该偏振分束镜PBS (11)反射后的光束经四分之一波片(12)透射后入射至振镜 (13)的光接收面,经该振镜(13)反射的光束再次经四分之一波片(12)透射后发送至偏振分束镜PBS (11),经该偏振分束镜PBS (11)透射后的光束入射至薄玻璃板(9),经该薄玻璃板(9)透射之后的光束入射至第二平面反射镜(6),该光束在相互平行的薄玻璃板(9)和第二平面反射镜(6)之间反复折射多次,获得多束经薄玻璃板(9)透射之后的光束通过会聚透镜(10)汇聚至光电探测器(4)的光敏面上,所述光电探测器(4)输出电信号给信号处理系统(5);薄玻璃板(9)和第二平面反射镜(6)之间的距离为d ;所述第二平面反射镜(6)的背面中心与待测压电陶瓷管(7)的一端固定连接,该待测压电陶瓷管(7)的另一端固定在二维调整架(8)上,所述待测压电陶瓷管(7)的内表面 (7-1)和外表面(7-2)分别通过电极(1)与高压电源的两个电压输出端连接,该待测压电陶瓷管(7)在电压的作用下产生轴向形变。2.根据权利要求1所述的多光束激光外差法测量电致伸缩系数的装置,其特征在于, 所述距离d为20mm。3.根据权利要求1所述的多光束激光外差法测量电致伸缩系数的装置,其特征在于, 所述振镜(13)为多普勒振镜,其振动方程和速度方程分别是x(t) =a(t2/2)和v(t) =at, a为振镜的振动加速度。4.根据权利要求1所述的多光束激光外差法测量电致伸缩系数的装置,其特征在于, 所述信号处理系统(5)由滤波电...
【专利技术属性】
技术研发人员:李彦超,王春晖,高龙,曲杨,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:93
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