一种利用逆压电效应输出位移的装置及其方法，该装置由电源、腔管、压电片、间隙液体，液压管、活塞组成，压电片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液体，液压管与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，利用压电材料在驱动电压下的伸缩变形的特性，通过驱动电压使压电片瞬间膨胀，挤压腔管中的间隙液体，将液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞输出位移。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别涉及压电陶瓷在驱动电压下输出位移的装置及其方法。
技术介绍
逆压电效应输出位移是一种常用的电子设备，但是压电材料在驱动电压下的形变量很小，而目前的装置都是利用压电材料做线性输出，因而输出的位移很小，
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种压电物质在逆压电效应下输出位移的新装置和方法，加大位移的输出。本专利技术是通过下述装置加大压电片的位移输出一种利用逆压电效应输出位移的装置，主要由电源、腔管、压电片、间隙液体，液压管、活塞组成，压电片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液体，液压管与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，利用压电材料在驱动电压下的伸缩变形的特性，通过驱动电压使压电片瞬间产生伸张，挤压腔管中的间隙液体，将液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞输出位移。上述腔管的一部分也可以是压电材料制成，并与电源连接，电源加载驱动电压，使该密闭腔管的内壁或内壁的一部分向腔室内部挤压，同时腔管内的压电片膨胀，对其中间隙液体产生双向挤压作用。上述活塞可以接合一个连接杆，该连接杆在液压管的外部，由活塞推动连接杆输出位移。上述电源输出是的直流电，并且可以调节输出电压和电流的极性；由于压电片的形变量和电压的大小相关，因此，可以通过调节电压的大小调节压电片的形变量，从而可以通过调节进入液压管的间隙液体的量来调节活塞的位移量。上述压电片是一组压电陶瓷片，间隙液体采用绝缘油。本专利技术的上述装置，利用下述方法实现位移输出给压电片施加驱动电压，施加的方向使得压电片在厚度方向上有最大的伸张，加电后陶瓷片的平面整体向外伸张，挤压腔管中的间隙液体，将间隙液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞的运动输出位移。当上述装置外部附加一个连接杆与活塞接合，由活塞带动连接杆输出位移。具体实施例方式一种利用逆压电效应输出位移的装置，由电源、腔管、一组压电陶瓷片、间隙液体，液压管、活塞组成，电源是可调大小和极性的直流电源，输出电压在-100～100V，采用PZT-5型锆钛酸盐系压电陶瓷片，20片一组，单片规格(长×宽×厚)100×20×2mm，设定驱动电压施加方向，使该压电陶瓷片沿厚度方向有最大伸张。压电陶瓷片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液压油，液压管内腔直径0.8mm与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，调节电压至50V，接通电源，压电陶瓷片瞬间伸张。根据压电方程ΔL＝n d33V，压电陶瓷PZT-5的压电常数d33＝600pC/N，当施加电压为50V时，理论计算该组压电陶瓷片沿压电陶瓷片厚度方向总伸长0.6微米，膨胀体积为1.2mm3，向液压管挤压的液体量约为1.2微升，活塞理论位移约为2.38mm。本专利技术的上述实施例与以往的设计比较有如下优点由于本设计利用液压装置，将压电陶瓷的线性伸缩(本例中为0.6微米)变为体积的伸缩(本例中为1.2微升)，再转换为活塞的线性位移(本例中为2.38mm)，该线性位移输出是单纯的压电陶瓷线性伸张位移的3900多倍。由于压电材料的形变和电压的大小相关，因此，可以通过调节电压来调节压电片的形变量，进而改变进入液压管的间隙液体的量，从而方便地调节活塞的位移量。权利要求1.一种利用逆压电效应输出位移的装置，其特征在于它由电源、腔管、压电片、间隙液体，液压管、活塞组成，压电片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液体，液压管与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，利用压电材料在驱动电压下的伸缩变形的特性，通过驱动电压使压电片瞬间产生伸张，挤压腔管中的间隙液体，将液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞输出位移。2.根据权利要求1所述的利用逆压电效应输出位移的装置，其特征是所述的腔管的一部分也可以是压电材料制成，并与电源连接，电源加载驱动电压后，该密闭腔管的内壁或内壁的一部分向腔室内部挤压，同时腔管内的压电片膨胀，对其中间隙液体产生双向挤压作用。3.根据权利要求1所述的利用逆压电效应输出位移的装置，其特征是所述的电源输出是的直流电，并且可以调节输出电压和电流的极性；由于压电片的形变量和电压的大小相关，因此，可以通过调节电压的大小调节压电片的形变量，从而可以通过调节进入液压管的间隙液体的量来调节活塞的位移量。4.根据权利要求1所述的利用逆压电效应输出位移的装置，其特征是所述的活塞可以接合一个连接杆，该连接杆在液压管的外部，由活塞推动连接杆输出位移。5.根据权利要求1所述的利用逆压电效应输出位移的装置，其特征是所述的压电片是一组压电陶瓷片。6.根据权利要求1所述的利用逆压电效应输出位移的装置，其特征是所述的间隙液体是绝缘油。7.一种利用逆压电效应输出位移的方法，其特征在于实现该方法的装置主要由电源、密闭的腔管、安放在腔管中的压电片、承放在腔管和压电片之间的间隙液体，和腔管连通的液压管、安放在液压管里的活塞组成，它通过压电材料在驱动电压下的伸缩变形，挤压腔管中的间隙液体，将间隙液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞的运动输出位移。8.根据权利要求7所述的一种利用逆压电效应输出位移的方法，其特征在于实现该方法的装置可以附加一个连接杆与活塞接合，该连接杆位于液压管的外部，从而使活塞带动连接杆输出位移。全文摘要，该装置由电源、腔管、压电片、间隙液体，液压管、活塞组成，压电片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液体，液压管与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，利用压电材料在驱动电压下的伸缩变形的特性，通过驱动电压使压电片瞬间膨胀，挤压腔管中的间隙液体，将液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞输出位移。文档编号H02N2/02GK101093965SQ200610086859公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月21日 优先权日2006年6月21日专利技术者曹凯 申请人:曹凯 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用逆压电效应输出位移的装置，其特征在于它由电源、腔管、压电片、间隙液体，液压管、活塞组成，压电片位于密闭的腔管中，并与外部的电源相连，压电片与密闭腔管之间充满液体，液压管与腔管连通，活塞位于液压管中，活塞与密闭腔管中的液体接触，利用压电材料在驱动电压下的伸缩变形的特性，通过驱动电压使压电片瞬间产生伸张，挤压腔管中的间隙液体，将液体挤入液压管，从而推动液压管中的活塞，由该活塞输出位移。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹凯，
申请(专利权)人：曹凯，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。