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微特电机 2017年第8期45卷 17-19,23页

作者：郑伟黄伟彬罗敏峰福建工程学院福州350118

以微幅振动经摩擦驱动的超声波电动机,由于自身发热的作用,导致定子振动特性发生变化,进而对其位移分辨率产生显著影响。从超声波电动机用压电元件特性出发,分析了特性波动的因素。应用单片机作为控制器,测试了运行不同阶段温度下旋转... 详细信息

以微幅振动经摩擦驱动的超声波电动机,由于自身发热的作用,导致定子振动特性发生变化,进而对其位移分辨率产生显著影响。从超声波电动机用压电元件特性出发,分析了特性波动的因素。应用单片机作为控制器,测试了运行不同阶段温度下旋转型行波超声波电动机的位移分辨率。研究发现:在起动阶段,超声波电动机本体温度变化对压电元件性能影响是非线性的,它是超声波电动机分辨率波动的主要因素之一,为在起动阶段具有高分辨率的超声波电动机设计提供依据。

关键词：行波超声波电动机位移分辨率温度压电元件

来源：评论

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直线超声电机驱动的精密运动平台位移分辨率

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振动与冲击 2015年第22期34卷 178-182页

作者：王金鹏周宏平时运来南京林业大学机械电子工程学院南京210037 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

由于纳米级精度运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备有广泛需求,传统驱动方式中大行程、高精度难以同时实现,而直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望解决该问题。研究所建大行程直线超声电机系统位移分辨率影响因素... 详细信息

由于纳米级精度运动平台在电子隧道扫描显微镜、光刻机及精密医疗设备有广泛需求,传统驱动方式中大行程、高精度难以同时实现,而直线超声电机直接驱动的精密运动平台可望解决该问题。研究所建大行程直线超声电机系统位移分辨率影响因素,通过死区时间理论及启停实验曲线分析探索运动平台可能达到的最小步距;借助XL-80激光干涉仪,实验研究驱动波形、预压力及驱动电压对平台步距影响。结果显示,运动平台分辨率可达25 nm。

关键词：直线超声电机平台实验位移分辨率步距

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应用于空间惯性传感器的压电驱动器的性能测试

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中国光学 2020年第2期13卷 344-353页

作者：李华东齐克奇石强王少鑫王智中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国第一汽车股份有限公司新能源开发院吉林长春130011

为保证空间惯性传感器的正常在轨运行,在发射阶段需保证测试质量固定以避免与周围电容极板的接触碰撞;到达预定轨道后再重新捕获并以最小残余线速度将测试质量释放至精确位置,保持自由悬浮状态。测试质量的捕获定位对驱动器提出高精度... 详细信息

为保证空间惯性传感器的正常在轨运行,在发射阶段需保证测试质量固定以避免与周围电容极板的接触碰撞;到达预定轨道后再重新捕获并以最小残余线速度将测试质量释放至精确位置,保持自由悬浮状态。测试质量的捕获定位对驱动器提出高精度的要求。本文针对在太空中捕获定位释放测试质量所用的压电直线驱动器进行了设计定制与性能测试。试验结果表明:该定制的压电驱动器最小步长小于1 nm,但步长稳定性误差较大;150 V工作电压条件最大驱动力达72 N;单步行进驱动力稳定;夹持测试质量过程中,驱动力稳定,稳定性偏差为0.16%。满足捕获、定位、释放机构的使用需求。

关键词：精密驱动尺蠖运动压电驱动器驱动力位移分辨率

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惯性冲击式压电精密定位装置的设计

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机械科学与技术 2016年第7期35卷 992-997页

作者：周昇黄卫清朱华王寅南京航空航天大学机械结构力学与控制国家重点实验室南京210016

为了实现对负载纳米级的精密定位,提出了一种利用压电材料作为驱动元件的三驱动足精密定位装置。设计了基于惯性冲击原理的精密定位装置的结构,介绍了其具体工作过程,并对驱动足的工作过程进行了理论分析。制作样机并搭建了实验系统,采... 详细信息

为了实现对负载纳米级的精密定位,提出了一种利用压电材料作为驱动元件的三驱动足精密定位装置。设计了基于惯性冲击原理的精密定位装置的结构,介绍了其具体工作过程,并对驱动足的工作过程进行了理论分析。制作样机并搭建了实验系统,采用显微镜物镜进行了定位性能的测试。实验结果表明:在锯齿波电压信号的驱动下,通过改变驱动电压信号的占空比,该精密定位装置能够实现所夹持负载的双向直线运动,当电压值为80 V;电压频率为80 Hz时,该装置的位移分辨率可以达到100 nm的精度,且运行平稳,工作性能良好,步距均匀,可以实现所夹持负载纳米级的定位要求。

关键词：压电材料精密定位惯性冲击位移分辨率

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直线超声电机驱动的精密运动台的位移分辨率实验

直线超声电机驱动的精密运动台的位移分辨率实验

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第五届全国振动利用工程学术会议暨第四次全国超声电机技术研讨会

作者：王金鹏金家楣赵淳生南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京 210016

直线超声电机直接驱动的精密运动台可以很好地兼顾大行程和高精度的特点,且结构简单、易于控制.为了进一步提高这种平台的定位精度,本文描述了预压力、驱动电压及驱动波形对平台微步距的影响,并完成了位移分辨率测试实验,结果显示,在100... 详细信息

直线超声电机直接驱动的精密运动台可以很好地兼顾大行程和高精度的特点,且结构简单、易于控制.为了进一步提高这种平台的定位精度,本文描述了预压力、驱动电压及驱动波形对平台微步距的影响,并完成了位移分辨率测试实验,结果显示,在100kHz的2个方波信号、30N的预压力、驱动电压约350Vpp的情况下其分辨率可以达到25nm.

关键词：精密运动台控制机制电学性能直线超声电机位移分辨率

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光电力融合生物微操纵与检测系统的研制与应用

光电力融合生物微操纵与检测系统的研制与应用

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作者：程良辉华南师范大学

学位级别：硕士

由于具有非接触、无损伤等操纵特性，光镊已经被广泛应用在物理、生命科学、纳米材料等领域，成为跨学科研究领域最重要的工具之一。本论文主要围绕双光镊系统的搭建以及其应用展开，主要由以下几个内容组成:首先双光镊系统的搭建。其... 详细信息

由于具有非接触、无损伤等操纵特性，光镊已经被广泛应用在物理、生命科学、纳米材料等领域，成为跨学科研究领域最重要的工具之一。本论文主要围绕双光镊系统的搭建以及其应用展开，主要由以下几个内容组成:首先双光镊系统的搭建。其次利用不同方法校准光阱刚度，并且深入分析了热力学统计法中曝光时间对光阱刚度的影响。最后利用前向散射法对光阱中聚苯乙烯小球进行测量，获得该系统的位移分辨率。　　首先，我们搭建了基于偏振分光棱镜的双光镊系统，并配备柯勒照明系统以及基于后焦平面干涉的前向散射探测位移装置。这样我们在观察捕获的颗粒的同时，能够进行位移和力的测量。整套光路均搭建在光学防震平台上，并且采用挡板进行隔离，保证了光路的稳定、低噪声等特性，确保了整个光镊系统的高分辨率。　　其次分别利用流体力学法、功率谱法、玻尔兹曼热力学统计法对光阱中的聚苯乙烯小球进行了测量，获得特定条件下，光镊系统的光阱刚度，分析比较了这些方法的优缺点。而后进一步分析了曝光时间与光阱刚度的关系，提出了一种通过减小曝光时间，可以方便、快捷、精准的获取系统的光阱刚度的方法。　　最后利用前向散射法对光阱中的聚苯乙烯小球进行测量，分析了其二维的光阱刚度。而后我们分别利用CCD、背向散射法、前向散射法获取双光镊系统的位移分辨率，通过比较，我们得出前向散射能够快速、高精度地探测系统位移分辨率。

关键词：双光镊系统光阱刚度曝光时间位移分辨率前向散射法二维测量

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一种太赫兹波多普勒干涉测量仪及方法

一种太赫兹波多普勒干涉测量仪及方法

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作者：刘乔翟召辉朱礼国王德田孟坤钟森城李江杜良辉周平伟彭其先李泽仁赵剑衡 621000 四川省绵阳市游仙区绵山路64号

本发明涉及测试领域，尤其是涉及一种太赫兹波多普勒干涉测量仪及方法。本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种干涉测量仪及方法。本发明包括参考光调节装置、目标探测装置及数据处理装置等，其通过THz滤波器对THz波分束器处理后的... 详细信息

标准号: CN105509817A

本发明涉及测试领域，尤其是涉及一种太赫兹波多普勒干涉测量仪及方法。本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种干涉测量仪及方法。本发明包括参考光调节装置、目标探测装置及数据处理装置等，其通过THz滤波器对THz波分束器处理后的干涉信号滤波，并将滤波后的干涉信号通过THz波探测器探测；然后通过示波器记录THz波探测器输出的信号，最后通过处理器对示波器获取数据进行分析处理，得到目标靶相对干涉仪运动的距离与速度。本发明采用的太赫兹波波长比烟尘颗粒要大，因此对烟尘具有较好的穿透性。与微波相比太赫兹波波长较短，因此具有位移分辨率高的优点。另外，干涉条纹频率较低，可有效降低所需探头及示波器的带宽。

关键词：太赫兹波示波器干涉测量仪干涉信号波长一种滤波器目标探测装置数据处理装置探测器输出位移分辨率多普勒调节装置分析处理干涉条纹获取数据烟尘颗粒参考光穿透性干涉仪滤波后目标靶探头处理器探测器波分滤波微波带宽烟尘涉及探测测试记录处理有效进行

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一种带位移传感功能步距可变的闭环微位移步进驱动装置

一种带位移传感功能步距可变的闭环微位移步进驱动装置

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作者：项惠仲 130000 吉林省长春市宽城区北十条电厂小区4栋2门304

本发明公开了一种自带位移传感功能的步进距离可变的高精度闭环微位移驱动装置，属于机电一体化领域。可以进行闭环的距离可变的定长步进，从而达到重复高精度定位的目的，无需昂贵的大行程位移传感器，就可以实现大行程精确运动。具有... 详细信息

标准号: CN104953892A

本发明公开了一种自带位移传感功能的步进距离可变的高精度闭环微位移驱动装置，属于机电一体化领域。可以进行闭环的距离可变的定长步进，从而达到重复高精度定位的目的，无需昂贵的大行程位移传感器，就可以实现大行程精确运动。具有结构简单，体积小，定位和重复定位精度高，位移分辨率高，响应速度快，控制特性好，能耗低，无噪声，成本低等优点。

关键词：闭环大行程微位移驱动装置位移传感功能重复定位精度高精度定位机电一体化位移传感器位移分辨率步进距离精确运动距离可变控制特性响应速度高精度可变的能耗低体积小无噪声步进定长一种自带重复公开进行

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超磁致伸缩驱动的二自由度精密微定位系统

超磁致伸缩驱动的二自由度精密微定位系统

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作者：喻曹丰王传礼张辉冒鹏飞魏本柱杨娇艳鲍焱 232001 安徽省淮南市舜耕中路168号

本实用新型公开一种超磁致伸缩驱动的二自由度精密微定位系统，涉及自动化设备技术领域。包括底座、柔性铰链平台、挡块、夹具、数据采集卡、导线、程控电流源、位移传感器、超磁致伸缩驱动器和传感器电源。能够实现二自由度同步控制，... 详细信息

标准号: CN204906223U

本实用新型公开一种超磁致伸缩驱动的二自由度精密微定位系统，涉及自动化设备技术领域。包括底座、柔性铰链平台、挡块、夹具、数据采集卡、导线、程控电流源、位移传感器、超磁致伸缩驱动器和传感器电源。能够实现二自由度同步控制，具有超高的位移分辨率特性，能够实现闭环控制达到精密定位。

关键词：二自由度超磁致伸缩驱动器超磁致伸缩驱动夹具程控电流源传感器电源数据采集卡微定位系统位移传感器位移分辨率自动化设备包括底座闭环控制精密定位柔性铰链同步控制挡块一种精密实用公开涉及

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惯性冲击式直线电机的设计及其应用

惯性冲击式直线电机的设计及其应用

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作者：周昇南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步和发展,许多领域都对精密驱动和定位提出了更高的要求,不仅要有较高的分辨率,而且要有足够的输出力和较大的输出刚度,传统形式的驱动器已经不能满足这些要求。基于压电材料制成的压电驱动器具有惯性小、响应快、... 详细信息

随着科学技术的不断进步和发展,许多领域都对精密驱动和定位提出了更高的要求,不仅要有较高的分辨率,而且要有足够的输出力和较大的输出刚度,传统形式的驱动器已经不能满足这些要求。基于压电材料制成的压电驱动器具有惯性小、响应快、分辨率高等优点,可以满足驱动元器件小型化、微型化的要求。本课题创新性地利用压电材料作为驱动元件,设计了2套用于显微镜物镜精密调焦的压电驱动器。第一套装置利用旋转型超声电机作为动力源,驱动物镜完成精密定位的功能,实现显微镜精密调焦的目的;第二套装置利用压电叠堆作为驱动源,驱动显微镜物镜完成精密定位的功能。分别加工制造了样机并开展了相关的实验研究。本文主要内容如下:1.介绍了压电驱动器的概念,综述了压电驱动器的分类和应用场合,对行波型旋转超声电机和惯性冲击式电机的特点和应用研究做了概述。2.介绍了压电材料的性质和参数,论述了压电叠堆的结构、基本特性和使用注意事项。3.提出了以TRUM-30型旋转超声电机为驱动源的精密调焦装置设计方案。分别设计了各组成机构的结构和尺寸,根据预定设计要求对柔性机构进行了有限元分析。加工制造了样机并进行了实验,针对调焦装置的关键性能指标,如位移分辨率、工作性能开展了实验研究。实验结果表明:该精密调焦装置工作性能稳定,能够实现显微镜物镜的双向位移调节,其最小位移分辨率可以达到15μm。4.基于惯性冲击理论,提出了以压电叠堆为驱动源的惯性冲击式直线电机的设计方案。选定了压电叠堆的类型和型号,分别对电机的各组成机构进行了设计。加工制造了样机并进行了实验,针对电机的关键性能指标,如位移分辨率、性能稳定性开展了实验研究。实验结果表明:该惯性冲击式电机工作性能平稳,步距均匀,可以实现显微镜物镜的双向位移调节,其位移分辨率最小可以达到2μm的精度。

关键词：压电驱动器超声电机惯性冲击式电机精密调焦位移分辨率

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