压电振子

摘要： 提出了一种减小滚珠丝杠副摩擦力的超声振动减摩振子。将压电振子与螺母通过螺栓在法兰处相连,通过激发减摩振子的二阶扭转振动模态,实现对滚珠丝杠副的减摩。利用有限元法对减摩振子进行模态分析,最终确定了其主要结构的尺寸,并试制了样件。对减摩振子进行了实验测试,验证了该减摩方法的可行性。

摘要： 采集压电振动的能量是俘获环境能量常用的方式之一。利用压电材料与金属片制成压电振子,在压电振子一端贴上磁铁,利用电机转动驱动压电振子振动。通过磁铁吸合无源磁性开关构成同步开关,运用LTC3588集成芯片,设计了传统桥式整流电路、并联与串联无源同步开关电感电路(SSHI),并进行了稳压和系统带负载能力测试。所用实验电路与方法为推广SSHI电路的使用提供了参考,实验结果表明,同步开关在压电电压信号峰值闭合,并行SSHI电路的压电能量转移效率要高于串行SSHI电路和传统桥式(SEH)电路压电能量的转移效率。

摘要： 压电式振动给料器作为自动化装配中不可或缺的一环,使物料输送更加平稳、高效及噪音更低。针对矩形压电振子以垂直驱动式进行驱动上的动力不足、有效驱动频率区间小等问题,设计了一种单侧边垂直驱动式压电振动给料器,分析了给料器的工作原理,建立振动力学模型,分析了影响固有频率和料斗振幅的主要因素。制做了振动给料器样机,并进行了试验,试验结果表明,当电压为100 V时,样机的有效输送频率范围为116~134 Hz,在共振点处物料拥有最大的输送速度,分析了流经给料器的电流与阻抗之间的关系,得出样机的固有频率为122 Hz。当样机共振时,随着电压的升高,给料器对物料的输送速度呈线性增长。与同类型的压电给料器相比耗能明显减少。

摘要： 为实现微小颗粒的高精密驱动,设计了一种基于压电驱动的粉末驱动器。首先设计并分析了驱动器的结构和工作原理,然后对驱动器进行理论分析和动力学建模,得到影响粉末驱动器性能的影响因素,最后对粉末驱动器进行实验测试。结果表明,当系统处于共振频率为145 Hz,驱动电压为100 V时,粉末的移动速度达到1.68 mm/s,振幅可以达到8.8μm,此时驱动粉末的效果达到最佳,此设计方案可为相关压电驱动器实现高精度粉末输送提供参考。

摘要： 阐述国内外现有压电陶瓷技术的研究与应用情况,针对目前振动能量采集研究状况进行分析,指出其研究前景主要集中在非线性振动能量采集器、接口电路和采集装置的实用化等方面,解析压电陶瓷电能捕获的原理。系统的讲述了不同发电模式和压电振子结构对于电能捕获效率的影响,对当前研究人员在不同支撑结构和不同振子几何形状的压电能捕获做详细论述,重点讨论了悬臂梁、简支梁、钹形三种支撑结构和矩形、三角形、梯形三种不同形状的压电振子的电能捕获情况。指出压电陶瓷在微能源器件自供电、智能可穿戴设备、与旋转机械相结合实现供能以及高频宽振动等方面是研究发展前景。

摘要： 通过学习压电能量的基础理论,分析建立压电能力收集装置的数学模型,了解现有的压电能量收集装置的频率方法,特别是实现响应的二自由度压电振子的设计方法.分析压电能量收集装置的基本特征,提出基于PZT的压电能量收集装置的建模方法,通过ANSYS有限元分析软件压电模块对等效电路进行模拟,并预测优化结构所能获取的最大能量.证实该分析和优化是合理的,并发现压电振子自由端粘贴质量块是提高发电量最有效的途径之一.

摘要： 该文提出了一种基于多模态复合型压电振子驱动的球形超声电机。利用单个振子的一阶弯振模态、一阶纵振模态和弯-弯振动组合模态实现驱动足的二自由度驱动,通过两个空间垂直布置的压电振子的合成驱动实现球转子的三自由度转动。利用Ansys Workbench有限元软件对振子进行模态分析和谐响应分析,并优化设计其结构参数。加工制作了原型样机,并测试了不同预压力下的频率转速特性。结果表明,当预压力为10 N时,x、y轴最大空载转速可达130 r/min,采用异步并联驱动方式的z轴最大空载转速可达155 r/min。

摘要： 为了研究圆形压电振子的振动与输出性能,对圆形压电振子进行了理论分析与应用研究.首先对圆形压电振子的组成及工作机理进行了阐述;然后对圆形压电振子进行了弹性振动分析,推导出压电振子弹性振动挠度表达式,得到影响压电振子弹性位移的影响因素;最后将圆形压电振子作为气体隔膜泵的驱动力源进行实验测试.结果表明,圆形压电振子用在气体隔膜泵上能实现较好的驱动,系统输出流量高、驱动压力大.验证了用这种圆形压电振子实现微小型系统驱动是可行、有效的.

摘要： 近年来,共享经济在我国各大城市悄然兴起,而共享单车以其方便快捷、易于停放的特点,极大地方便了市民短距离出行.相关研究表明,虽然共享单车上载有太阳能板为车上的电源进行充电,但仍有很大概率会出现共享单车电源电量不足的情况,增加了运营管理的成本.随着移动设备的不断发展,手机已经成为现代人的生活必需品,由于手机功率不断提升与手机电池发展缓慢之间存在矛盾,共享充电宝也就应运而生.然而共享充电宝存在定点取存的缺点,在使用上仍有诸多不便.利用压电振子和交流发电装置,将共享单车行驶时的能量转换成电能,供给车上的电源.将共享充电宝租借平台安装在共享单车上,利用共享单车解决了共享充电宝借还困难的问题,同时能利用共享单车的电源为共享充电宝进行充电,能够有力解决前述两个主要问题.

摘要： 为比较驻波直线超声电机双驱动足同时驱动与交替驱动的两种工作模式,该文提出了一种多足驱动的超声电机振子。该振子双侧共有4个驱动足,其中一侧的2个驱动足实施同时驱动模式,另一侧的2个驱动足实施交替驱动模式,便于比较及分析两种模式之间的性能差异。通过有限元仿真确定了压电振子的结构尺寸、弯曲工作模态及固有频率,制作振子并开展了振子的振动特性和输出性能及其比较的实验研究。实验结果表明,在激励电压峰-峰值100 V、谐振频率26.30 kHz的条件下,交替驱动时空载速度和最大输出力比同时驱动提高了14%和40%。在交替驱动模式下,避免了因多个驱动足互相干扰动子而导致压电振子输出功率降低的问题,输出速度和输出力得以提高,与同时驱动模式相比,交替驱动模式有利于改善输出性能。

摘要： 利用压电功能器件构造流体驱动装置的研究一直是微小型流体驱动领域的一个主要研究内容,但对于压电振子输送气体过程中存在的效率低、发热大等问题始终没有有效的解决方法,针对该问题本项目开发一种利用压电振子激励系统共振而形成隔膜大幅振动、进而驱动气体流动的压电隔膜泵,研究其基本理论与构成方法,探明压电振子、隔膜、质量块、弹性支撑片以及阀等各固体构件的动力学关系,揭示气-固耦合作用机理及换能过程的基本规律,解决系统共振稳定与持久维持等关键技术问题,开发出具有使用价值的压电隔膜泵样机,从理论与试验两方面说明以共振方式构造压电型气体隔膜泵是可行的.

摘要： 压电式合成射流激励器计算模型的确定是其进行数值模拟及应用机理研究的基础,本文通过对压电式合成射流激励器压电振子在简支/夹支条件下的工作特性研究,获得了压电振子振动特性,包括频率特性、振动位移时间特性、响应时间特性,尤其是获得了压电式合成射流激励器一个重要参数--延迟相位角.基于压电振子工作特性建立了合成射流激励器全流场计算模型--罗-夏模型,该模型考虑了延迟相位角、时间函数关系、位移分布特征以及压电振子边界支撑条件等重要参数.基于罗-夏计算模型,对合成射流流场进行了数值模拟并与试验结果进行了对比,数值模拟结果与试验结果流场完全同步且准确捕捉到了流场复杂结构,证明了该计算模型是有效且考虑全面的.

摘要： 压电式合成射流激励器计算模型的确定是其进行数值模拟及应用机理研究的基础，本文通过对压电式合成射流激励器压电振子在简支／夹支条件下的工作特性研究，获得了压电振子振动特性，尤其是获得了压电式合成射流激励器一个重要参数——延迟相位角。基于压电振子工作特性建立了合成射流激励器全流场计算模型——罗-夏模型，该模型考虑了延迟相位角、时间函数关系、位移分布特征以及压电振子边界支撑条件等重要参数。基于罗-夏计算模型，对合成射流流场进行了数值模拟并与试验结果进行了对比，数值模拟结果与试验结果流场完全同步且准确捕捉到了流场复杂结构，证明了该计算模型是有效且考虑全面的。

摘要： 本文以压电式合成射流激励器为对象，通过集中参数模型分析，获得了不同出口激励器及其压电振子在不同边界条件下的集中参数，建立了类比等效线路和传递函数，分析了合成射流频率特性及其延迟相位角频响特性。合成射流频率特性显示：压电振子的结构尺寸、材料、边界条件及激励器腔体大小、出口孔／缝几何尺寸以及工作介质影响合成射流激励器频率特性和能量利用效率。合成射流延迟相位角频响特性显示：当合成射流激励器驱动频率相对激励器腔体-孔缝系统的谐振频率较小时，激励器出口合成射流速度与压电振子振速间相；当合成射流激励器驱动频率超过激励器腔体-孔缝系统的谐振频率时，出口缝处合成射流速度相对于压电振子振速的延迟相位角很快接近180度。合成射流延迟相位角频响特性可指导设计高性能合成射流激励器。

摘要： 压电式合成射流激励器计算模型的确定是其进行数值研究的基础，本文通过对压电式合成射流激励器压电振子在简支/夹支条件下的工作特性研究，获得了压电振子振动特性，包括频率特性、振动位移时间特性、响应时间特性，尤其是获得了压电式合成射流激励器一个重要参数——延迟相位角。基于压电振子工作特性建立了合成射流激励器全流场计算模型——罗-夏模型，该模型考虑了延迟相位角、时间函数关系、位移分布特征以及压电振子边界支撑条件等重要参数。基于罗-夏计算模型，对合成射流流场进行了数值模拟并与试验结果进行了对比，结果表明该计算模型是有效且考虑全面的。

摘要： 本文通过分析超声波直线电机的谐振特性,利用压电振子的等效电路,设计了超声电机自振荡驱动电路,采用了三极管共射级放大电路和上并下串的选频结构。所设计的电路在Workbench软件环境下进行了仿真。结果表明，电路能实现自激,并能解析出超声电机的工作频率,产生满足超声电机要求的高频驱动信号。

摘要： 平板式超声马达是一种利用压电晶体的逆压电效应获得驱动力矩的新原理微特电机,它与电磁作用获得转矩的电磁性电机的工作原理截然不同.本文主要分析了不同驱动频率对压电振子振型的影响,以及进行了谐响应分析.通过计算结果与实验的比较,证明有限元方法对于多种材料的,且具有驱动齿的超声波压电振子的振动分析是一种行之有效的方法.

摘要： 压电泵的动力源是由压电陶瓷片及金属放大片所组成的压电振子,产生振动及噪声是这种泵所不可避免的必然现象.本文对压电泵振动放射噪声进行了研究.首先提出了由振动量计算合成声压的理论模型;然后开发了压电振子的振动及振动产生放射噪声测试的试验装置,并利用这种装置适时跟踪测试了压电泵的振动与噪声;最后把理论计算与试验测试进行了比较,其结果证明了振动量计算合成声压理论的正确性.

摘要： 本文对新型压电式合成双射流激励器的工作特点进行了归纳,新型压电式合成双射流激励器不但有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的压电振动膜压载失效问题,且自身具有独特的矢量可控特征,通过调节合成双射流激励器两出口的面积比或两腔体的体积比,可以控制双射流合成射流矢量方向.对新型压电式合成双射流激励器进行射流矢量控制进行了数值模拟研究,结果显示:采用一个合成双射流激励器可以实现对主流"推"和"拉"的双重矢量控制功能,且控制效率比高,其"推"功能比"拉"功能更高效.

摘要： 本文对新型压电式合成双射流激励器的工作特点进行了归纳,新型压电式合成双射流激励器不但有效避免了受控流场和环境流场间压差引起的压电振动膜压载失效问题,且自身具有独特的矢量可控特征,通过调节合成双射流激励器两出口的面积比或两腔体的体积比,可以控制双射流合成射流矢量方向.对新型压电式合成双射流激励器进行射流矢量控制进行了数值模拟研究,结果显示:采用一个合成双射流激励器可以实现对主流"推"和"拉"的双重矢量控制功能,且控制效率比高,其"推"功能比"拉"功能更高效.

摘要： 组装压电振子，使其在振动片与塞座之间用导电性树脂的连接层相对于将前端部分加工成U字形开口的扁片状的引线形成间隙。在该压电振子中，可以由引线前端部分的弹性吸收冲击。另外，在形成连接层之前，用UV硬化型树脂在前端部分与振动片之间形成临时固定层，或可以通过预先在前端部分或振动片之一上涂敷银膏来改善作业性，因而能以低廉的价格大量生产耐冲击性高、高温放置时频率变化小的可靠性高的压电振子单元。

摘要： 本发明提供一种压电振动片、使用该压电振动片的压电振子、压电振动片的制造方法、及压电振子的制造方法。在压电振动片上，形成有至少一对激励电极，为了使所述一对激励电极与外部电极之间实现机电连接，而形成有从所述一对激励电极分别引出的至少一对引出电极。所述一对引出电极各自的前端部，具有被引出到所述压电振动片的一主面的一端部附近的连接电极。所述各个连接电极的顶面上，形成有与外部电极接合的第1金属膜。所述第1金属膜为，在其表面有两个以上的凸部，与所述各个连接电极相比，表面粗糙度更粗、面积更小，所述凸部的截面形状被形成为弯曲状。

摘要： 本发明提供压电振动元件、压电振子、压电振荡器和频率稳定方法，在构成为利用硅粘接剂将压电振动元件保持在绝缘容器内的状态下进行气密性密封的压电器件中，可以解决从硅粘接剂释放的硅蒸气成分附着堆积在压电振动元件的金属膜上，使得谐振频率随着时间推移而最终变得低于目标频率的缺陷。一种压电振子，利用导电性接合部件将压电振动元件保持在容器内，该压电振动元件具有由厚度滑动类的压电材料构成的压电基板(20)、和形成于该压电基板面上的金属膜(21)，其中，露出于气氛气体中的金属膜表面被通过与具有非键电子对的物质之间的化学吸附而形成的膜(30)覆盖。

摘要： 在具有一端为开放端的筒状的外壳11和封闭该外壳11的开放端的管座12的压电振子容器10中,管座12的外周面和外壳11的内周面分别具有略呈椭圆形状或椭圆形状。将管座12压入外壳11的开放端中时的压入余量从外壳11的长径侧向短径侧单调地增加。因此,在垂直应力小的短径部分115、125压入余量大,而在拉伸应力大的长径部分116、126压入余量小,所以,不会发生由于封闭不良或外壳11的破裂引起的气密不良。这样,便可提供使用椭圆或略呈椭圆的外壳也不发生气密不良、进而压电振动片与外壳内周也不会接触的压电振子容器、使用该压电振子容器的压电振子、装配该压电振子的电路基板和压电振子的制造方法。

摘要： 组装压电振子,使其在振动片与塞座之间用导电性树脂的连接层相对于将前端部分加工成U字形开口的扁片状的引线形成间隙。在该压电振子中,可以由引线前端部分的弹性吸收冲击。另外,在形成连接层之前,用UV硬化型树脂在前端部分与振动片之间形成临时固定层,或可以通过预先在前端部分或振动片之一上涂敷银膏来改善作业性,因而能以低廉的价格大量生产耐冲击性高、高温放置时频率变化小的可靠性高的压电振子单元。

摘要： 一种构成压电变压器的压电振子元件(100)由引线框架(32、34、36)支撑。引线框架(32)的一端在连接部位(31)与初级侧电极(22)焊接,另一端与连接盘(42)焊接。引线框架(34)的一端在连接部位(35)与次级侧电极(26)焊接,另一端与连接盘(46)焊接。连接部位(31和33)位于振动节点。由于通过引线框架(32、34、36)实现电气和机械连接,所以结构简单,容易减小振子的厚度,易于组合振子。

摘要： 本发明提供一种压电振动片、使用该压电振动片的压电振子、压电振动片的制造方法、及压电振子的制造方法。在压电振动片上，形成有至少一对激励电极，为了使所述一对激励电极与外部电极之间实现机电连接，而形成有从所述一对激励电极分别引出的至少一对引出电极。所述一对引出电极各自的前端部，具有被引出到所述压电振动片的一主面的一端部附近的连接电极。所述各个连接电极的顶面上，形成有与外部电极接合的第1金属膜。所述第1金属膜为，在其表面有两个以上的凸部，与所述各个连接电极相比，表面粗糙度更粗、面积更小，所述凸部的截面形状被形成为弯曲状。

摘要： 本发明提供压电振子、压电振子的温度控制方法以及压电振荡器。压电振子(1)具备：基座部件(30)，其具有搭载面(32a)；压电振动元件(10)，其搭载于基座部件(30)的搭载面(32a)；盖部件(20)，其与基座部件(30)的搭载面(32a)接合，将压电振动元件(10)密封封装于内部空间(23)；以及热传导路径(38)，其分别与对压电振动元件(10)的温度进行检测的温度传感器(54b)和对压电振动元件(10)放热的加热元件(54c)连接，热传导路径(38)具有配置于内部空间(23)的热传导部(38a)。

摘要： 本发明提供一种压电振子以及具备该压电振子的振荡器。压电振子(100)具备基座部件(30)、盖部件(40)、以及设置在基座部件(30)与盖部件(40)之间的层叠结构体(101)，层叠结构体(101)具备压电振动元件(10)、半导体层(21)以及一对测定电极(24c、24d)，压电振动元件(10)具备：具有对置的一对主面的压电体层(11)和分别设置于压电体层(11)的一对主面以便隔着压电体层(11)相互对置的一对激励电极(14a、14b)，半导体层(21)层叠于压电振动元件(10)的压电体层(11)的任意一个主面侧，一对测定电极(24c、24d)设置于半导体层(21)，一对测定电极(24c、24d)构成为经由半导体层(21)测定基于压电振动元件(10)的温度的信号。

摘要： 本发明涉及压电振子容器和压电振子，避免基于离子铣削的内部布线的断裂。压电振子(1)在压电振子容器(2)内，侧臂型的压电振动片(6)的支撑臂部(9)装配于由金属突起形成的安装部(14)，在进行基于离子铣削的频率调整后，由封口板(4)密闭。形成于底板(10)的底板内表面(10f)的内部电极(32)中，至少离子铣削下的开口窗(81)周边的一部分(远离开口窗(81)的一侧)在底板(10)与上框(11)之间形成，从而内部电极(32)的一部分由上框(11)覆盖。由此，内部电极(32)中未由上框(11)覆盖的露出部分即使假设由于离子铣削而缺损，由于被覆盖的部分残留，因而也能够可靠地避免内部电极(32)的断线。