Первые шаги в пьезоактюации

1. Пакетные актюаторы. Обзор 7
1.1 Основные правила 7
1.2 Характеристики пакетных пьезоактюаторов: 9
Шаг (сдвиг) — баланс сил — динамика — предел работоспособности
1.3 Конструкции пакетных пьезоактюаторов 11

2. Базовая конструкция пакетных актюаторов 12
2.1 Пьезомеханический эффект 12
2.2 Сравнение высоковольтных и низковольтных пьезоактюаторов 12
2.3 Компоновка пакета 14
2.4 Сравнение кольцевых пакетных пьезоактюаторов и пьезоцилиндров 15
2.5 Сравнение кольцевых и сплошных дискретных пакетных актюаторов 16
2.6 Преимущества пакетных актюаторов компании APC International Ltd. 17

3. Прецизионное позиционирование 19
3.1 Зависимость хода (шага) от характеристики управляющего напряжения 19
3.2 Прецизионное позиционирование с помощью пакетных пьезоактюаторов 21
3.3 Пределы точности позиционирования 22

4. Ход и силы 23
4.1 Не только простое позиционирование 23
4.2 Примеры соотношения сила/ход 24
4.3 Пьезоактюатор как активная пружина 25
4.4 Выбор пакетного пьезоактюатора 25
4.5 Генерирование силы 27
4.6 Жесткость пьезоактюатора 29
4.7 Предел сил, нагрузочные характеристики 31
4.8 Динамическая работа 31
4.9 Механическое предварительное напряжение (предварительная нагрузка) 32

5. Работа актюатора в динамическом режиме 35
5.1 Определения 35
5.2 Кратковременное возбуждение 36
5.3 Долговременная работа 37
5.4 Типовые рабочие частоты 38
5.5 Резонанс 40

6. Расширенные возможности, опции 42
6.1 «Термостабилизация» — управление теплоотводом 42
6.2 Контроль температуры 43
6.3 Работа при низких температурах 43
6.4 Контроль позиционирования 44
6.5 Другие модификации 45
— Увеличенное предварительное механическое напряжение — Работа в условиях вакуума
— Вращающиеся системы — Немагнитные структуры — Специальные материалы

7. Инструкция по эксплуатации 46
7.1 Основные комментарии по надёжности пьезоактюаторов 46
7.2 Первичная проверка пьезоактюаторов 47
7.3 Правила установки 48
7.4 Обращение и работа с пьезоактюаторами 49
Механические аспекты — Электрические аспекты — Температурные аспекты
7.5 Адгезивы — электрические контакты — химические составы 54
7.6 Другие аспекты 56
Влияние окружающей среды — Работа в вакууме — Работа в атмосфере инертных газов
и водорода — Работа в условиях радиации — Работа в условиях космоса

8. Свойства пьезокера мических материалов 57
Зависимость хода от напряжения питания — Гистерезис — Параметры пьезоматериалов —
Температурная зависимость параметров — Специальная керамика
(ультразвуковая пьезокерамика, электрострикционные материалы)

9. Электрическое питание пьезоактюаторов 62
9.1 Электрический вход и пьезомеханическая реакция 62
Электрические помехи — Пиковые токи — Средние токи — Баланс энергия/мощность —
Рассеяние энергии — Однополярное/полубиполярное/биполярное возбуждение
9.2 Альтернатива — управление зарядом вместо напряжения 66
9.3 Основные органы управления усилителей для пьезоактюации 68

10. Выбор подходящего пьезоактюатора 69

11. Новые тенденции в при менении пьезоактюаторов 70
11.1 Тестирование материалов с помощью пьезоактюации 70
11.2 Управление перемещением 72
11.3 Генерирование электрической энергии 73

Датчики силы — Утилизация энергии, генерирование энергии — Пьезотрансформаторы
О компании APC International, Ltd. 75