两端固定双晶片变形特性的实验研究

摘要

为利用压电双晶片构造高位移分辨力的小型运动装置,实验测试了8种不同厚度组合的接收型双晶片在两端固定条件下的变形特性.样片为矩形,尺寸70mm×20mm.组建了专门的测试系统,手工变换悬挂载荷后,由计算机控制自动逐级加载电压和记录数据,分别测试了负载特性、滞环特性、蠕变特性、重复特性等.实验结果表明:负载特性曲线初始段较软,负载超过某一临界点后变硬;相同电压下,金属层加厚变形减小,压电层加厚变形增大;四层压电片的复合晶片是双晶片输出推力的1.5~2倍;滞环分布范围与压电叠堆相似,在8%~16%之间;同等"伸长"条件下,两端固定双晶片的蠕变量小于叠堆.双晶片(d31)在两端固定条件下,其中心部位的变形特性和压电叠堆(d33)端部的变形特性具有可比性,可以满足亚微米级精度的定位/驱动场合对力和变形的要求.