压电粘滑驱动系统中温度变化的实验研究

摘要

压电粘滑驱动系统具有长行程(几十毫米或更多,取决于机械结构)和高精度(几纳米)的特点。摩擦在粘滑驱动器中具有积极的作用。但在驱动器运行中,摩擦也可能造成"明显的"温度变化,在微运动中,该温度变化可能影响驱动器的精度。本次研究的目的是开发一种温度测量系统来测量粘滑驱动器在运行中的温度变化。其关键技术在于如何妥善处理如此小信噪比物理信号。实验表明,通过设计合理的滤波器和选择合适的高分辨率传感器,这里开发的温度测量系统可以很好的测量出温度变化。通过实验发现,压电粘滑驱动器中温度变化既来自于摩擦又来自于压电陶瓷自身发热。由压电陶瓷自身发热导致的温度变化呈非线性,而由摩擦导致的温度变化呈线性。