一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统及电路技术方案

本发明专利技术提出了一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统及电路，该系统包括：反馈模块、基准电压模块、功率运算放大器和压电陶瓷。反馈模块包括用于反馈压电陶瓷位移量的惠斯通电桥和放大惠斯通电桥的信号的差分放大器，输出单端信号。基准电压模块，用于输出设定的基准信号从而控制压电陶瓷的位移量。功率运算放大器，放大所述单端信号与所述基准信号之间的差值，输出驱动信号向压电陶瓷供电。所述基于应变片的压电陶瓷反馈系统的稳定状态为，所述单端信号等于所述基准信号。本发明专利技术完全通过模拟电路，实现压电陶瓷闭环反馈控制，从而降低电路的复杂度和成本，具有响应速度快，集成度高的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统及电路


[0001]本专利技术属于压电控制
，具体涉及一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统及电路。

技术介绍

[0002]压电陶瓷是一种高精度位移执行器，可利用逆压电效应，通过给压电陶瓷施加不同的电压，实现纳米级到微米级的伸长或缩短，其具有响应速度快，推力大的特点。压电陶瓷随电压的变化并不是完全线性的，有蠕变和迟滞的特点，因此开环控制精度较低。应变片是一种应变测量传感器，由高精度电阻丝构成，粘贴到压电陶瓷表面后，可跟随压电陶瓷伸长或缩短，其电阻值会随之发生变化，通过测量应变片的电阻值，即可间接测量出压电陶瓷的位移量。
[0003]现有技术通常采用数字反馈的方式，通过放大器和ADC（Analog
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to
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Digital Convert，模拟数字转换器）对应变片电阻进行测量、采样，输入到处理器中，再通过PID（proportion
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integral
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differential，比例－积分－微分控制器）等反馈算法，控制DAC（Digi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统，其特征在于，包括：反馈模块，包括用于反馈压电陶瓷位移量的惠斯通电桥，所述惠斯通电桥由四个应变片组成，第一应变片和第三应变片的电阻值随压电陶瓷位移而变化，第二应变片和第四应变片的电阻值不随压电陶瓷位移而变化，其中第一应变片和第三应变片为惠斯通电桥上不相连的两个应变片；反馈模块还包括用于放大惠斯通电桥的信号的差分放大器，输出单端信号；基准电压模块，用于输出设定的基准信号从而控制压电陶瓷的位移量；功率运算放大器，放大所述单端信号与所述基准信号之间的差值，输出驱动信号向压电陶瓷供电；所述基于应变片的压电陶瓷反馈系统的稳定状态为，所述单端信号等于所述基准信号。2.根据权利要求1所述的一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统，其特征在于，所述第一应变片和第三应变片的电阻值随压电陶瓷位移而变化，包括：当压电陶瓷伸长，则第一应变片和第三应变片的电阻值增大；反之，则第一应变片和第三应变片的电阻值减小。3.根据权利要求2所述的一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统，其特征在于，所述四个应变片均与所述压电陶瓷粘贴在一起，且所述第一应变片和第三应变片的应变方向与所述压电陶瓷的伸缩方向一致；所述第二应变片和第四应变片的应变方向与所述压电陶瓷的伸缩方向垂直。4.根据权利要求1所述的一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统，其特征在于，所述反馈模块还包括一个固定倍数的差分放大器，所述差分放大器连接所述惠斯通电桥的两个非电源角点，放大两个非电源角点之间的信号差值，输出单端信号。5.根据权利要求1所述的一种基于应变片的压电陶瓷反馈系统，其特征在于，所述惠斯通电桥的两个相对的电源角点连接直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光宇，杨晨飞，王淑文，曹桂平，董宁，
申请(专利权)人：合肥埃科光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：