一种集成高精度电容位移传感器的压电驱动机械式移相器
摘要文本
本发明公开了一种集成高精度电容位移传感器的压电驱动机械式移相器，包括固定端板、移动端板、后盖板，移动端板的环形侧壁的内壁上一体设置有可柔性变形的内环形铰链，固定端板的环形侧壁的外壁上一体设置有可柔性变形的外环形铰链；固定端板的底部端面内嵌设有若干组围绕通孔的轴线均匀分布的压电驱动器单元和电容传感器单元，固定端板的底部端面内固定嵌设有引线转接PCB板，压电驱动器单元和电容传感器单元通过引线转接PCB板与外部线缆电连接。本发明通过压电堆栈驱动实现移相器的位移输出，利用精密电容传感器单元探测压电堆栈驱动器的实时位移，通过闭环控制回路补偿位移，实现移相器长期位置稳定、运动无漂移和滞后的运行。
申请人信息
- 申请人:中国科学技术大学
- 申请人地址:230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
- 发明人: 中国科学技术大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种集成高精度电容位移传感器的压电驱动机械式移相器 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410162812.X |
| 申请日 | 2024/2/5 |
| 公告号 | CN117722943A |
| 公开日 | 2024/3/19 |
| IPC主分类号 | G01B9/02001 |
| 权利人 | 中国科学技术大学 |
| 发明人 | 冯志华; 贾志伟; 许涛; 陈建 |
| 地址 | 安徽省合肥市包河区金寨路96号 |
专利主权项内容
1.一种集成高精度电容位移传感器的压电驱动机械式移相器，包括固定端板(1)、连接于固定端板(1)顶部端面上的移动端板(2)、固定连接于固定端板(1)底部端面上的后盖板(3)，所述固定端板(1)、移动端板(2)和后盖板(3)的中心处均开设有同轴且等直径的通孔，其特征在于：所述移动端板(2)的环形孔(202)的内壁上一体设置有可柔性变形的内环形铰链(5)，所述固定端板(1)的内圆环形侧壁(101)的外壁上一体设置有可柔性变形的外环形铰链(9)，所述外环形铰链(9)的顶面与内环形铰链(5)的底面之间固定连接；所述固定端板(1)的底部端面内嵌设有若干组围绕通孔的轴线均匀分布的压电驱动器单元(4)和电容位移传感器单元，所述电容位移传感器单元包括固定嵌设于内圆环形侧壁(101)和压电驱动器单元(4)之间且位于外环形铰链(9)下方的电容传感器探头(7)，固定端板(1)的底部端面内固定嵌设有引线转接PCB板(8)，所述压电驱动器单元(4)和电容传感器探头(7)通过引线转接PCB板(8)与外部线缆电连接；所述压电驱动器单元(4)包括固定嵌设于移动端板(2)底部端面内的压电堆定位套(41)、活动套设于压电堆定位套(41)顶部内的压电堆(42)、活动套设于压电堆定位套(41)内并与压电堆(42)底端相抵的压电堆顶柱(43)和活动套设在压电堆顶柱(43)底端外侧的胀紧套(44)，所述胀紧套(44)嵌设于固定端板(1)的底部端面内，且通过胀紧螺栓(45)旋紧作用后，胀紧套(44)外圆周膨胀变形而固定于固定端板(1)内；压电堆(42)施加电源激励后，压电堆(42)产生位移并推动移动端板(2)移动，使外环形铰链(9)和内环形铰链(5)同时变形，电容位移传感器单元实时检测外环形铰链(9)的位移量，并通过闭环控制回路与预设位移量进行比较，并对两者之间的误差进行实时补偿，直至移动端板(2)移动至预设的移相位置。