压电陶瓷驱动器的力输出特性-沈阳建筑大学学报(自科版)

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摘要:: 目的研究压电陶瓷驱动器在不同条件下的力输出特性，为压电陶瓷驱动器力输出方面应用提供理论依据．方法首先，设计一种压电陶瓷力输出性能测试装置；然后，对预压力施加速度、施加预压力与电压的间隔时间、装置设计等外界因素对力输出特性影响进行分析；最后，使用最大输出力、平均迟滞度、最大曲线偏差值、曲线漂移量和曲线周期延迟量等多个评价指标，对PSt/150/4/7VS9型压电陶瓷驱动器在不同预压力、电压频率、循环工作、电压步长等条件下的力输出特性进行实验分析．结果压电陶瓷驱动器在150 N预压力和1 Hz的电压频率条件下输出效果最好，最大输出力可达到116.56 N，平均迟滞度为10.74%，曲线最大偏差为3.89%，曲线漂移量为-0.47 N；过多次循环工作会造成迟滞曲线的重复性变差和延迟累计增大现象；相同电压步长下，力输出增量随着起始电压的增大而增大．结论实验结果符合电畴翻转理论，且压电陶瓷驱动器具有力输出最佳工作条件．