一种闭环控制压电驱动在线监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种闭环控制压电驱动在线监测装置，压电驱动装置通过电压源提供的周期性的电压信号产生位移，以驱动样品台上的样品；位移测量装置用于测量样品台上样品的位移；力和位移控制装置用于控制压电驱动装置的位移量；力测量装置用于测量样品台上样品的机械力；单片机用于对位移测量装置采集的位移量和力测量装置采集的机械力进行模数转换；在线监测系统用于存储单片机发送的监测数据。本发明专利技术能够解决压电驱动装置位置控制精度问题，实现位置移动的闭环控制，实现在线监测压电驱动装置的位移，实现在线监测样品的机械力，实现远端客户端对数据实时监控，以便与其余精密机械协同工作。

A closed-loop piezoelectric driving on-line monitoring device

【技术实现步骤摘要】
一种闭环控制压电驱动在线监测装置
本专利技术涉及压电驱动
，尤其涉及一种闭环控制压电驱动在线监测装置。
技术介绍
随着精密仪器领域的迅速发展，对于精密位移驱动提出了更高的要求。纳米机器人，新型纳米材料的力学行为表征，精密定位装置等前沿领域都需要大量使用压电驱动装置。目前，压电驱动装置可分为谐振式和非谐振式。其中，谐振式压电驱动装置具有较大的驱动力，但位移分辨率较低，无法实现精确定位。非谐振式压电驱动装置可以实现较高的位移分辨率，但是驱动力较小。以上两者均是开环控制，在位移多次进给时，将会形成误差的累积，无法保证实际位移与理论值相符，难以应用在高精密位置控制领域。同时以上两种位移加载装置，均不含力测量装置，无法实时获得力-位移曲线。在工业化应用方面，压电驱动装置常常集成在大型精密机械内部。传统压电驱动装置获得数据均保存在本地，无法实现远距离在线上传，将会极大影响产品的集成性，难以与其余精密机械协同使用。因此，如何解决压电驱动装置位置控制精度问题，实现位置移动的闭环控制，如何实现在线监测压电驱动装置的位移，如何实现在线监测样品的机械力，如何实现远端客户端对数据实时监控，以便与其余精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭环控制压电驱动在线监测装置，其特征在于，包括：电压源、压电驱动装置、样品台、位移测量装置、力和位移控制装置、力测量装置、单片机和在线监测系统；其中：所述压电驱动装置与所述电压源相连，通过所述电压源提供的周期性的电压信号产生位移，以驱动与所述压电驱动装置相连的样品台上的样品；所述位移测量装置与所述样品台相连，用于测量所述样品台上样品的位移；所述力和位移控制装置分别与所述单片机和所述电压源相连，用于控制所述压电驱动装置的位移量；所述力测量装置与所述样品台相连，用于测量所述样品台上样品的机械力；所述单片机与所述位移测量装置和所述力测量装置相连，用于对所述位移测量装置采集的位移量和所述力测量...

【技术特征摘要】
1.一种闭环控制压电驱动在线监测装置，其特征在于，包括：电压源、压电驱动装置、样品台、位移测量装置、力和位移控制装置、力测量装置、单片机和在线监测系统；其中：所述压电驱动装置与所述电压源相连，通过所述电压源提供的周期性的电压信号产生位移，以驱动与所述压电驱动装置相连的样品台上的样品；所述位移测量装置与所述样品台相连，用于测量所述样品台上样品的位移；所述力和位移控制装置分别与所述单片机和所述电压源相连，用于控制所述压电驱动装置的位移量；所述力测量装置与所述样品台相连，用于测量所述样品台上样品的机械力；所述单片机与所述位移测量装置和所述力测量装置相连，用于对所述位移测量装置采集的位移量和所述力测量装置采集的机械力进行模数转换；所述在线监测系统与所述单片机相连，用于存储所述单片机发送的监测数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压电驱动装置包括：基板、第一驱动台、第二驱动台、压电陶瓷、滚珠、螺母、弹簧、螺栓和垫圈；其中：所述基板上设有三个与所述滚珠直径相等的圆柱形通孔；所述基板设置在所述第一驱动台和所述第二驱动台之间，所述第一驱动台和所述第二驱动台上设置有螺纹孔，还对称设置有两个细长凹槽并与所述滚珠形成配合关系；所述第一驱动台和所述第二驱动台通过所述螺母、弹簧、螺栓以及垫圈固定在一起。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旸，杨晓晨，王涛，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34