一种压电超声电机步进运动的驱动方法和电路技术

发明专利技术公开了一种压电超声电机步进运动的驱动方法和电路，驱动电路包括：信号发生器、功率放大器、两个电子开关组合形成的一个双向开关；阻尼电路，用于耗散压电超声电机的机械振动能量；控制信号，用作信号发生器的触发信号和两个电子开关的控制信号；当控制信号为高电平时，双向开关将压电超声电机与功率放大器连接，并与阻尼电路断开连接，信号发生器产生正弦驱动信号，经功率放大器放大电压后施加于压电超声电机上，使超压电声电机开始工作；当控制信号为低电平时，双向开关将压电超声电机与功率放大器断开连接，并与阻尼电路保持连接，压电超声电机定子的机械振动能量快速耗散。本申请有利于提高压电超声电机步进运动的分辨率和响应时间特性。

A Driving Method and Circuit for Stepping Motion of Piezoelectric Ultrasound Motor

【技术实现步骤摘要】
一种压电超声电机步进运动的驱动方法和电路
本专利技术属于超声电机精密驱动
，尤其是一种压电超声电机步进运动的驱动方法和电路。
技术介绍
超声电机与传统电机相比，具有以下特点：结构简单、紧凑、转矩/质量比值大；低速大转矩，无需齿轮减速机构，可实现直接驱动；响应快(毫秒级)；断电自锁；分辨率高，在闭环控制下能获得高精度(小于100nm，某些特殊结构的超声电机能达到10nm以下运动精度)；不产生磁场，不受外界磁场干扰；形状可以多样化(圆的、方的、空心的、杆状的)，等等。由于其优异的性能，超声电机在很多场合可以取代电磁电机，拥有广阔的应用前景，尤其是在需要快速响应和高精度位置控制的应用领域(譬如医学成像系统中光学元件的精密驱动)，超声电机在运动行程、驱动力、驱动精度、响应速度和功率消耗等性能方面已显示出明显的优越性。压电超声电机以压电材料(大多采用Pb(Zr,Ti)O3压电陶瓷)为换能材料，在交流电压的激励下通过逆压电效应产生定子结构体(一般为压电陶瓷和金属的复合体)的超声振动，定子/动子(转子或直线滑块)在预压力的作用下相互接触，动子在界面摩擦力的作用下产生运动。超声电机能运行在连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电超声电机步进运动的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：压电超声电机，信号发生器，用于产生压电超声电机的正弦驱动信号；功率放大器，用于放大所述正弦驱动信号；两个电子开关，两个电子开关反相工作，即其中一个处于导通/关断时，另一个处于关断/导通状态，两个开关组合形成一个双向开关；阻尼电路，用于耗散压电超声电机的机械振动能量。

【技术特征摘要】
1.一种压电超声电机步进运动的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：压电超声电机，信号发生器，用于产生压电超声电机的正弦驱动信号；功率放大器，用于放大所述正弦驱动信号；两个电子开关，两个电子开关反相工作，即其中一个处于导通/关断时，另一个处于关断/导通状态，两个开关组合形成一个双向开关；阻尼电路，用于耗散压电超声电机的机械振动能量。2.根据权利要求1所述的一种压电超声电机步进运动的驱动电路，其特征在于，所述信号发生器的输出端连接功率放大器的输入端，所述压电超声电机与所述功率放大器的输出端连接形成第一回路，所述压电超声电机与所述阻尼电路连接形成第二回路；第一电子开关一端连接所述功率放大器的输出端，另一端连接所述压电超声电机，所述第二电子开关一端连接所述压电超声电机，另一端连接所述阻尼电路。3.根据权利要求2所述的一种压电超声电机步进运动的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明森，潘松，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32