一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置，包括套筒、叠堆压电陶瓷，压力传感器，上、下联接块和MEMS微结构；在套筒内设有支撑板及与下联接块连接的电动丝杠传动机构；下联接块上端为半球状圆头并顶在上联接块底面；压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块与套筒之间圆周均布设有球头柱塞，球头柱塞内端的钢珠分别顶入到上联接块外缘的滑槽内，在套筒内均布有穿过下联接块的导向轴。该装置能够灵活对叠堆压电陶瓷施加不同大小的预紧力，使预紧力测量值更加准确，可使补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节过程变得更加顺畅和平滑，减小了叠堆压电陶瓷各层之间的剪切力，便于测试MEMS微结构的动态特性参数。

A three axis excitation device for MEMS microstructures based on inverse piezoelectric effect

The invention discloses a MEMS micro structure three axis external vibration excitation device based on the reverse piezoelectric effect, which includes a sleeve, a stack of piezoelectric ceramics, a pressure sensor, an upper, a lower joint block and a MEMS microstructure, and a support plate and an electric screw drive mechanism connected with the connecting block in the sleeve, and the upper end of the lower connection block is a hemispherical round head. The piezo ceramic is sandwiched between the pressure sensor and the elastic support, and the ball head plunger is arranged in the circumference between the upper connecting block and the sleeve, and the ball of the inner end of the ball head plunge into the slot in the outer edge of the connecting block, and the guide shaft of the connecting block is covered in the sleeve. The device can flexibly apply different sizes of pre tightening force to the stack of piezoelectric ceramics, make the measuring value more accurate, and make the adjustment process of the parallel degree error of the two working surface of the PZT piezoelectric ceramic become smoother and smooth, reduce the shear force between the layers of the piled piezoelectric ceramic, and facilitate the test of the MEMS microstructure. Dynamic characteristic parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置
本专利技术属于微型机械电子系统
，特别涉及一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置。
技术介绍
由于MEMS微器件具有成本低、体积小和重量轻等优点，使其在汽车、航空航天、信息通讯、生物化学、医疗、自动控制和国防等诸多领域都有着广泛的应用前景。对于很多MEMS器件来说，其内部微结构的微小位移和微小变形是器件功能实现的基础，因此对这些微结构的振幅、固有频率、阻尼比等动态特性参数进行精确测试已经成为开发MEMS产品的重要内容。为了测试微结构的动态特性参数，首先需要使微结构产生振动，也就是需要对微结构进行激励。由于MEMS微结构具有尺寸小、重量轻和固有频率高等特点，传统机械模态测试中的激励方法和激励装置无法被应用在MEMS微结构的振动激励当中。近三十年来，国内外的研究人员针对MEMS微结构的振动激励方法进行了大量的探索，研究出了一些可用于MEMS微结构的激励方法以及相应的激励装置。其中，以叠堆压电陶瓷作为激励源的底座激励装置具备激励带宽较大，装置简单、易操作，以及适用性强等优点，因此在MEMS微结构动态特性测试领域得到了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置，包括套筒和底板，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，其特征是：在套筒上端设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；在环形顶板和底板之间位于套筒外面圆周均布有导向轴，在套筒壁上沿圆周方向均布有与导向轴一一对应的U型豁口，所述下联接块外缘圆周均布有导向支臂且每个导向支臂分别由对应的U型豁口穿过并套装在导向轴上；所述下联接块上端为半球状圆头并顶在上联接块的底平面中心处，使上、下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压...

【技术特征摘要】
1.一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置，包括套筒和底板，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，其特征是：在套筒上端设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；在环形顶板和底板之间位于套筒外面圆周均布有导向轴，在套筒壁上沿圆周方向均布有与导向轴一一对应的U型豁口，所述下联接块外缘圆周均布有导向支臂且每个导向支臂分别由对应的U型豁口穿过并套装在导向轴上；所述下联接块上端为半球状圆头并顶在上联接块的底平面中心处，使上、下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块与套筒之间圆周均布设有球头柱塞，球头柱塞外端分别连接在沿圆周方向均布设于套筒壁上的柱塞安装座内，球头柱塞内端的钢珠分别顶入到沿圆周方向均布在上联接块外缘的滑槽内，用于辅助上联接块补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节；在套筒内下部设有支撑板，在支撑板中心沿竖直方向安装有电动丝杠传动机构，电动丝杠传动机构的丝母与下联接块连接，用于带动下联接块上下移动。2.根据权利要求1所述的一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式片外激振装置，其特征是：在套筒壁上沿圆周方向均布有螺孔，所述柱塞安装座分别通过螺纹安装在螺孔内。3.根据权利要求2所述的一种基于逆压电效应的MEMS微结构三轴式...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘东生，张博，郭兆正，巫庆辉，刘明，刘继行，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21