Domov Zámky Jak autofokus fotoaparátu a ultrazvukového motoru v čočkové práci. Ultrazvukový autfocusový motor. Oprava miniaturní lineární piezoelektrické motory

Jak autofokus fotoaparátu a ultrazvukového motoru v čočkové práci. Ultrazvukový autfocusový motor. Oprava miniaturní lineární piezoelektrické motory

Detaily publikované 02.10.2019.

EBC "LAN" informuje, že v září 2019 byly tematické sbírky k dispozici naší univerzitě aktualizovány v EBC "LAN":
Inženýrské a technické vědy - nakladatelství "LAN" - 20

Doufáme, že nová sbírka literatury bude užitečná ve vzdělávacím procesu.

Testování přístupu ke sbírce "Montáž" v EBC "LAN"

Detaily publikované 01.10.2019.

Vážení čtenáři! Od 01.10.2019 až 10/31/2019 Naše univerzita poskytovala bezplatný zkušební přístup k nové sbírce publikování v EBC "LAN":
"Engineering and Technical Sciences" Vydavatelství "Lyjne".
Nakladatelství "sezónní" je nezávislý rozdělení univerzity komplexních bezpečnostních a inženýrských systémů (Moskva). Specializace vydavatele: Příprava a zveřejnění výcvikové literatury o požární bezpečnosti (bezpečnost podniků, regulační a technické podpory zaměstnanců systému integrované bezpečnosti, požární dohled, požární techniky).

Úspěšné absolvování vydávání literatury!

Podrobnosti zveřejněné 09/26/2019.

Vážení čtenáři! Jsme rádi, že vás budeme informovat o úspěšném konci vydávání literatury do studentů prvního roku. Od 1. října bude čítárna otevřeného přístupu číslo 1 pracovat na obvyklém rozvrhu od 10:00 do 19:00.
Od 1. října, studenti, kteří neobdrželi literaturu se svými skupinami, jsou pozváni na vzdělávací literaturu (prostory 1239, 1248) a oddělení sociálně-ekonomické literatury (místnost 5512), aby získala potřebnou literaturu v souladu se zavedenými pravidly pro používání Knihovna.
Fotografování vstupenek čtenářů se provádí v čítárně č. 1 podle plánu: úterý, čtvrtek od 13:00 do 18:30 (přestávka od 15:00 do 16:30).

27. září je hygienický den (podepsány bypassové listy).

Registrace vstupenek čtenářů

Podrobnosti zveřejněné 09/19/2019.

Vážení studenti a vysokoškolští zaměstnanci! 09/20/2019 a 09/23/2019 od 11:00 do 16:00 (přestávka od 14:20 do 14:40) Pozváme každého, vč. Studenti prvního kurzu, kteří neměli čas pořizovat snímky se svými skupinami, za registraci lístek čtenáře do čtenářské místnosti č. 1 knihovny (POM 1201).
Od 09/24/2019 fotografování pro čtení vstupenek na obvyklém rozvrhu: úterý a čtvrtek od 13:00 do 18:30 (přestávka od 15:00 do 16:30).

Pro registraci lístku čtenáře musíte mít s vámi: Studenti - rozšířená studentská karta, zaměstnanci - přeskočit na univerzitu nebo pas.

7. Piezoelektrické mikromotory

Piezoelektrické mikromotory (PMD) se nazývají motory, ve kterých se mechanický pohyb rotoru provádí piezoelektrický nebo piezomagnetický účinek.

Nedostatek vinutí a jednoduchosti výrobní technologie nejsou jedinými výhodami piezoelektrických motorů. Vysoký specifický výkon (123 w / k g. PMD a 19 W / K g. V konvenčních elektromagnetických mikromotorů), velká účinnost (recitózní k datu účinnosti \u003d 85%), široká škála otáčení a momenty na hřídeli, vynikající mechanické charakteristikyAbsence emitovaných magnetických polí a řada dalších výhod piezoelektrických motorů jim umožňují zvážit je jako motory, které jsou v současné době nahrazeny elektrickými mikrometremi.

§ 7.1. Piezoelektrický efekt

Je známo, že některé pevné materiály, například křemene, jsou schopny měnit jejich lineární rozměry v elektrickém poli. Železo, nikl, jejich slitiny nebo oxidy při změně okolního magnetického pole mohou také změnit jejich rozměry. První z nich patří k piezoelektrickým materiálům a druhý až piezomagnetický. Proto se rozlišují piezoelektrické a piezomagnetické účinky.

Piezoelektrický motor může být vyroben jak z těch, tak z jiných materiálů. Nejúčinnější je však v současné době piezoelektrické, a ne piezomagnetické motory.

Existují přímé a reverzní piezomenefekty. Přímý je vzhled elektrického náboje, když je piezoelektrický prvek deformován. Reverzní - lineární změna velikosti piezoelektrické jednotky se změnou elektrického pole. Poprvé, piezoenect našel Jeanne a Paul Curie v roce 1880 na křemenných krystalech. V budoucnu byly tyto vlastnosti otevřeny více než 1500 látek, z nichž Segnetov sůl, titanat barium atd. Je zřejmé, že piezoelektrické motory "práce" na reverzním piezoelektrickém efektu.

§ 7.2. Stavba a princip akce piezoelektrických mikromotorů

V současné době je známo více než 50 různých návrhů PMD. Zvažte některé z nich.

Na pevný piezoelektrický (PE) - stator - střídavý třífázový napětí (obr. 7.1). Pod působením elektrického pole, konec PE trvale ohýbání ve třech rovinách, popisuje kruhovou trajektorii. PIN, který se nachází na pohyblivém konci PE, slibně interaguje s rotorem a vede jej do otáčení.


Častý PMD získal velký praktický význam (obr. 7.2.). Elektromechanický převodník, například ve formě Kametonu 1 přenáší oscilační pohyby tyče 2, které posouvá rotor 3 na jeden zub. Když se posunutí tyče pohybuje zpět, pes auto upevňuje rotor v určené poloze.

Výkon popsaných výše struktur nepřesahuje setiny Watt, takže je používání jako aktéři síly je velmi problematický. Nejslibnější byl design, který je založen na principu vesla (obr. 7.3).

Připomeňme si, jak se loď pohybuje. Během doby, zatímco pádlo je ve vodě, jeho pohyb je přeměněn na lineární pohyb lodi. V pauzách mezi vraky se loď pohybuje pod setrvačností.

Hlavní prvky návrhu uvažovaného motoru jsou statorem a rotorem (obr. 7.4). Na základě 1, ložisko 2. Rotor 3, vyrobený z pevného materiálu (ocel, litina, keramika atd) je elegantní válec. Nedílnou součástí PMD je akusticky izolována od základny a osy rotoroelektrického oscilujícího systému - oscilátor (vibrátor). V nejjednodušším případě se skládá z piezoplastického 4 spolu s těsněním odolného proti opotřebení 5. Druhý konec desky je upevněn na základně s elastickým těsněním 6 z fluoroplastu, pryže nebo jiného podobného materiálu. Oscilátorové lisy k rotoru ocelové pružiny7, na konci, jehož konec elastického těsnění 8 lisuje na vibrátor. Pro regulaci stupně lisovaného je šroub 9.

Vysvětlit mechanismus pro tvorbu točivého momentu, pamatujte si. Pokud kyvadlo informuje oscilace ve dvou vzájemně kolmých letadlech, pak v závislosti na amplitudech, frekvenci a fázích rušivých sil, jeho konec bude popisovat trajektorii z kruhu na těžkou elipsu. Takže v našem případě. Pokud přivedete variabilní napětí určité frekvence na piezoplastic, je jeho lineární velikost periodicky změněna: je zvýšena, pak se sníží, tj. Deska provede podélné oscilace (obr. 7.5, A).


S nárůstem délky desky se končí spolu s rotorem se pohybuje a nepřímo (obr. 7,5, b). To je ekvivalentní působení příčné ohýbání síly, která způsobuje příčné oscilace. Posuvné fáze podélných a příčných oscilací závisí na velikosti desky, druhu materiálu, frekvence napájecího napětí a obecného pouzdra může být od 0 ° do 180 ° C. Když fázový posun odlišný od 0 ° C a 180 O, kontaktní bod se pohybuje podél elipsy. V době kontaktu s rotorovým rotorem mu přenáší impuls pohybu (obr. 7,5, C).

Lineární rychlost rotace rotoru závisí na amplitudě a frekvenci konce oscilátoru. V důsledku toho, tím větší je napájecí napětí a délka piezoelektrického prvku, tím větší je lineární rychlost rotoru. Neměli bychom však zapomínat, že se zvýšením délky se sníží frekvence jeho oscilací.

Maximální amplituda posunutí oscilátoru je omezena limitem pevnosti materiálu nebo přehřátí piezoelektrického prvku. Overheattery nad kritickou teplotou - Curie Teplota vede k piezoelektrickým vlastnostem KPoter. Pro mnoho teploty, teplota, teplota překročí 250 ° C, takže maximální amplituda je omezena limitem pevnosti materiálu. S ohledem na dvojí rezermu, V P \u003d 0,75 m / s je pořízen.

Rohová rychlost rotoru


kde d p je průměr rotoru.

Odtud se frekvence otáčení v otáčkách za minutu


Pokud průměr rotoru DP \u003d 0,5 - 5 cm, potom n \u003d 3000 - 300 ot / min. Cestou se mění pouze průměr rotoru, je možné změnit frekvenci otáčení stroje v širokých mezích .

Snížení napájecího napětí snižuje frekvenci otáčení 30 ot / min při zachování dostatečného udržování vysoký výkon Na jednotkách motoru. Výztužný vibrátor s vysokou pevností sapphireplastins, je možné zvýšit rychlost otáčení na 10 000 ot / min. Etoplates v širokém rozsahu praktických úkolů pro provádění jednotky používat mechanické převodovky.

§ 7.3. Aplikace piezoelektrických mikromotorů

Je třeba poznamenat, že použití PMD je stále velmi omezené. V současné době je sériová produkce doporučena akvizicí Forplatant vyvinuté konstruktory ELF Union (Vilnius) a piezoelektrický pohon zvuku objemového objemu vytvořeného v kombinaci "positron".

Použití PMD v přístroji zvukového a videozáznamu umožňuje přiblížit se k návrhu mechanismů s páskovými přepravy, protože prvky tohoto uzlu organicky zapadají do motoru, stávají se tělem, ložisky, svorkami atd. Zadané vlastnosti piezotoru umožňují provádět okamžité vedení přehrávače instalací rotoru na jeho hřídeli, oscilátor je neustále přitlačen k povrchu. Výkon hřídele je hráč překračuje 0,2 W, takže rotor PMD může být vyroben jako měření a plast, jako je karbolita.

Udělal prototyp elektrického holicího strojku "Charkov-6m" se dvěma transdukujícím výkonem 15W. Na základě mechanismu stolních hodin "Glory" byla provedena možnost s krokovým piezodigigutorem. Napájení 1.2 V; spotřeba proudu 150 μA. Malá spotřeba energie salát z fotobuňek.

Spojení šipek Rotor PMD a návratový pružina umožňují použití motoru jako malé a levné elektrické měřicí zařízení s kruhovým stupni.

Na základě lineárních piezo-motorů jsou vyrobeny elektřinou s elektřinou spotřebovanými z několika desítek mikrobrottu hlášení wattů. Takové relé v pracovním stavu nespotřebovávají energii. Po reakci, třecí silou spolehlivě drží kontakty aktuálního stavu.

Ne všechny příklady použití PMD jsou zvažovány. Piezodignotky mohou najít rozšířené použití v různých automatech, robotech, protézách, dětských hraček a dalších zařízeních.

Studium piezotoru začalo jen proto, že ne všechny jejich intervaly jsou zveřejněny. Maximální výkon PDA je zásadně neomezeno. Soutěží s jinými motory, které mohou ukázat rozsah výkonu až 10 wattů. To je spojeno nejen konstruktivními rysy PMD, ale také s úrovní vývoje vědy o Andhiki, zejména se zlepšením piezoelektrického, superhard a opotřebitelných materiálů. Z tohoto důvodu je cílem této přednášky uzavřeno především přípravou budoucích inženýrů na vnímání pro ně, oblasti technologie před zahájením průmyslové produkce průmyslových výrobních elektrických mikromotorů.

Piezodogotors jsou s piezoelektrickým aktivistickým statorem a pasivním rotorem, aktivním rotorem a pasivním statorem, aktivním statorem a rotorem. Mohou být vzrušení oscilace stlačení, ohýbání, smyku, zkroucené a radiální; Možná kombinací výkyvů ve dvou typech. To vše vede k široké škále teoreticky možných návrhů motoru. Návrh a princip fungování dvou charakteristik a přijatých praktické použití Typy motorů.

Princip provozu rotující piezotor je vhodně v souladu s příkladem konstrukčního obvodu motoru s piezoelektrikou, která provádí longician. a ohýbání Oscilace (obr. 6.2). Na aktivním statoru 1 je instalován piezoelement, který je keramická deska 3 s elektrodami umístěnými na bočních plochách 4. Jeden konec keramické desky je upevněn v statoru s použitím elastického těsnění 2 vyrobeného z fluoroplastu nebo pryže a poskytuje akustické Izolace oscilátoru od statoru. Na druhém konci desky směřující k rotoru je instalováno těsnění odolné proti opotřebení. Pasivní rotor 9 je vyroben ve formě hladkého válce ocelových nebo pevných slitin. Hřídel ROTOR 10 je upevněn v ložiskách 11. Vibrátor je lisován proti rotoru v příčném směru ocelové pružiny 5, síla je regulována šroubem 6, spočívající v elastické těsnění 7.

Elektrody vibrátoru jsou umístěny tak, že při aplikaci napětí střídavého proudu požadované frekvence, v blízkosti rezonanční frekvence longitudinálních vibračních kmitlích, vibrátorová deska provádí podélné oscilace. Po podélném posunutí volného konce desky směrem k rotoru se deska lisuje na rotor v bodě A a nutí jej otáčet s úhlovou rychlostí ω p. Kontaktní bod A se pohybuje společně s povrchem rotoru, tj. Posunutý v příčném směru. Příčná složka síly působící na vibrátor v kontaktní zóně je nadšená kolísáními vibrátorových vibrátorů. S reverzním podélným posunutím desky se jeho konec pohybuje od rotoru a rotor se pohybuje podél setrvačnosti. V důsledku zavedených podélných a ohybových oscilací se vyskytuje stabilní transformace elektrické energie spotřebované vibrátorem do mechanické energie otáčení rotoru.

Je třeba poznamenat, že motory uvažované typu v kontaktním místě jsou ve skutečnosti kolize obou povrchů, takže se někdy nazývají koláče typu šoky. Motor prezentovaný na Obr. 6.2 Je však nekontrolované, s určitým komplikacím návrhu, je možné vytvořit reverzní motor.

Úhlová rychlost rotoru ω p může být stanovena lineární rychlostí rotoru ν p a jeho průměr D vzorce ω p \u003d ν p / (d Р / 2).

Lineární rychlost rotoru závisí na amplitudě a frekvenci posunutí volného konce vibrátoru. S nárůstem napájecího napájecího napětí v poměrně širokém rozmezí se amplituda vytěsnění vibrátoru zvyšuje, respektive zvyšuje lineární a úhlovou rychlost rotoru. Maximální amplituda posunutí je omezeno na limit pevnosti piezoelektrického materiálu nebo přehřátí.

Provádění motorů s rotorem velkého průměru D p, je možné získat nízkou rychlost rotoru rotoru ω p bez použití mechanických převodovek, při zachování dostatečně vysokého výkonu na hřídeli na jednotku hmoty.

W. moderní motory jmenovité napětí Jídlo leží v rozmezí od desítek voltů až 400 voltů; Ovládání napětí umožňuje získat frekvenci otáčení v rozsahu od 20 do 10 000 ot / min. Frekvence napájecího napětí je obvykle vybráno z podmínek oscilace rezonance; Moderní otočné motory mají jmenovitou frekvenci asi 50-80 kHz.

Motor podobného provedení může pracovat v režimu kroku při provozní rychlosti 0,2-6 ot / min. Když je jeden impuls aplikován na piezoelement, diskrétní krok je diskrétním krokem přibližně 0,1-4 úhlových sekund.

Konstruktivní diagram druhého typu motoru s aktivním statorem spácháním radiální Oscilace jsou uvedeny na obr.6.3.

Vnější pasivní rotor 1 je vyroben ve formě tenkostěnného válce. Uvnitř je prstencový válcový stator piezoelektrický prvek 2, na koncových povrchech, z nichž jsou elektrody aplikovány, a vnitřní povrch je pokryt akusticky izolačním materiálem. Podle vnějšího tvarovacího statoru jsou elastické ocelové desky pevné - náčelníky 3 namontované v určitém úhlu k vnitřnímu povrchu rotoru a přitlačeny k němu s nějakým úsilím.

Pokud je vnější průměr piezoelektrického prvku podstatně větší než jeho tloušťka a výška, pak při použití střídavého napětí na koncové elektrody, vnější povrch piezoelementu začíná dělat radiální oscilace. S pozitivním napůl vlnovým signálem, průměr statoru zvyšuje tlachy, zvyšující se lisování na rotoru, otočte jej do nějakého úhlu. Negativní poloviční vlnový signál způsobuje snížení průměru statoru a náčelníky vnitřní strana Rotační rotor.

Považovaný piezodogitel je nekontrolovaný. Avšak vyrovnání v jedné budově dvou takových sad s obrácením tlačných látek v opačných stranách vám umožní získat reverzibilní motor. Tabulka 6.1 ukazuje technické údaje těchto motorů vydaných ve formě experimentální série.

Tabulka 6.1.

Wikipedie materiál - volná encyklopedie

Ultrazvukový motor (Ultrazvukový motor, Piezod Mobile., Piezomagnetický motor, Piezoelektrický motor), (angl. USM - Ultra Sonic Motor, SWM - tichý vlnový motor, HSM - Hyper Sonic Motor, SDM - Supersonic Direct-Drive Motor a kol.) - Motor, ve kterém je pracovní prvek piezoelektrickou keramikou, díky které je schopno přeměnit elektrickou energii do mechanického s velmi velkou účinností přesahující oddělené druhy 90%. To vám umožní přijímat unikátní zařízení, ve kterých jsou elektrické oscilace přímo převedeny na pohyb rotačního rotoru, zatímco točivý moment vyvinutý na hřídeli takového motoru je tak velký, což eliminuje potřebu používat jakoukoliv mechanickou převodovku pro zvýšení točivého momentu. Taky tento motor Má usměrňovače vlastnosti hladkého třecího kontaktu. Tyto vlastnosti se projevují na zvukových frekvencích. Takový kontakt je analogem elektrické rovnací diody. Ultrazvukový motor proto lze připsat třecím elektromotorům.

Historie stvoření a aplikace

V roce 1947 byly získány první keramické vzorky titanáta baria a již z této doby výroby piezoelektrické motory To se stalo teoreticky možné. Ale první takový motor se objevil až po 20 letech. Studium piezoelektrických transformátorů v režimech výkonu, zaměstnanec Kyjevského polytechnického institutu V. V. Lavrinenko objevil rotaci jednoho z nich v držáku. Chápali kvůli tomuto fenoménu, on v roce 1964 vytváří první piezoelektrický otočný motor a po něm a lineární motor Pro reléový pohon. Na prvním motoru s přímým třecím kontaktem vytváří skupiny non-pozorovacích motorů s mechanickou vazbou piezoelektrika s rotorem přes tlačné pracovníky. Na tomto základě nabízí desítky non-univerzální motory, překrývající se rozsah rychlosti od 0 do 10 000 ot / min a rotační moment se pohybuje od 0 do 100 nm. Použití dvou osob pozorovaných motorů, Lavrinenko originál řeší problém revority. Integrálně na hřídeli jednoho motoru nastavuje druhý motor. Řeší problém zdroje zdroje motoru, vzrušující zkroucené vibrace v piezoelektriku.

Po desetiletí před těmito prací v zemi av zahraničí Lavrinenko vyvinul téměř všechny základní principy budování piezoelektrických motorů, aniž by s výjimkou možnosti práce v režimu elektrických energetických generátorů.

Vzhledem k vyhlídkám pro rozvoj, Lavrinenko spolu se spoluautory, kteří mu pomohli realizovat své návrhy, chrání četné certifikáty autorských práv a patentů. V Kyjevě Polytechnický institut je vytvořena odvětvová laboratoř piezoelektrických motorů pod vedením Lavrinenko, první na světě je organizován masová produkce Piezomotory pro videorekordér "Electronics-552". Následně motory pro Dnipro-2 Diatrcwwwwwwwwwircrecifor, filmové řidiče, balcattery atd. Atd. V roce 1980, Energia publikuje vytiskne první knihu o piezoelektrických motorech a objeví se zájem. Aktivní vývoj piezomotorů v Kaunas polytechnickém institutu pod vedením prof. Ragulskis K. M. Vishnevsky v.S., v minulosti, postgraduální student Lavrinenko, listy do Německa, kde pokračuje v práci na zavedení lineárních piezoelektrických motorů ve společnosti Phyzical Inttry.. Postupná studie a vývoj piezoelektrických motorů jde za SSSR. V Japonsku a Číně jsou vlnové motory aktivně vyvinuty a implementovány, v Americe - Superminature otočné motory.

Design

Ultrazvukový motor má výrazně menší rozměry a hmotnost ve srovnání s podobnými silejští charakteristiky Elektromagnetický motor. Absence vinutí impregnovaných lepicími prostředky je vhodná pro použití ve vakuových podmínkách. Ultrazvukový motor má významný bod vlastního pohybu (až 50% maximálního točivého momentu) v nepřítomnosti napájecího napětí v důsledku jejich konstruktivní funkce. To vám umožní poskytnout velmi malé diskrétní úhlové pohyby (z jednotek úhlových sekund) bez použití všech zvláštních opatření. Tato nemovitost je spojena s kvasi-frontrother povahy díla piezotoru. Piezoelektrický prvek, který transformuje elektrické oscilace do mechanických přívodů, není konstantní, ale střídavým napětím rezonanční frekvence. Při použití jednoho nebo dvou pulzů můžete získat velmi malý úhlový pohyb rotoru. Například nějaké vzorky ultrazvukové motoryS rezonanční frekvencí 2 MHz a provozní frekvence otáčení 0,2 až 6 ot / min, když je jeden impuls aplikován na piezoelement, bude uveden v ideálním případě, úhlový pohyb rotoru v 1 / 9.900.000-1 / 330,000 z hodnoty kruhu, to je 0, 13-3,9 úhlové sekundy.

Jedním z vážných nevýhod takového motoru je významná citlivost na pevné látky v něm (například písek). Na druhé straně piezotor může pracovat v kapalném médiu, například ve vodě nebo v oleji.

Princip fungování lineárního piezotoru působícího na periodické angažovanosti

Na základě piezoelektrických motorů: pohony antény a kamerové kamery, elektrické holicí strojky, pohárky řezných nástrojů, maška, mechanismy stuhy, hůlky, pohony kulových ventilů, nízkorychlostní (2 ot / min) pohony reklamních platforem, elektrických vrtáků, pohonů dětských hraček a pohyblivé protézy, stropní ventilátory, robotové pohony atd.

Wave piezoelektrické motory jsou také používány v čočkách pro zrcadlové kamery s jedním objektivem. Variace technologického názvu v takových čočkách různých výrobců:

  • Canon - USM.Ultrazvukový motor;
  • Minolta, Sony - SSM., Nadzvukový motor;
  • Nikon - SWM., Tichý vlnový motor;
  • Olympus - SWD., Supersonic Wave Drive;
  • Panasonic - XSM., Extra tichý motor;
  • PENTAX - SDM., Supersonic Drive Motor;
  • Sigma - Hsm., Hyper Sonic Motor;
  • Tamron - AMERICKÝ DOLAR., Ultrazvuková tichá pohon, PZD., Piezo disk.
  • Samsung - SSA., Super Sonic Servupator;

V nástroji stroje se tyto motory používají pro ultra-přesné umístění řezného nástroje.

Například, tam jsou speciální frézy pro soustruh stroje s frézou mikroskopu.

viz také

Napište recenzi o článku "Ultrazvukový motor"

Literatura

  • Certifikát autorských práv № 217509 " Elektrický motor", AVT. Lavrinenko V. V., Nekrasov M.M. Na vyžádání č 1006424 s před rokem. 10. května 1965
  • USA, patent č. 4.019.073, 1975
  • USA, patent č. 4.453.103, 1982
  • USA, patent č. 4.400.641, 1982
  • Piezoelektrické motory. V. V. Lavrinenko, I. A. Kartashev, V. S. Vishnevsky. Ed. "Energie" 1980
  • Vibrodigátory. R. Yu. Banceyavius, to. M. Ragulskis. Ed. "Mokslas" 1981
  • Přehled různých principů ultrazvukovýchpiezomotorů. K.Spanner, bílá kniha pro servopohon 2006.
  • Principy výstavby piezoelektrických motorů. V. Lavrinenko, ISBN 978-3-659-51406-7, ISBN 3659514063, Ed. "Lambert", 2015, 236c.

Odkazy

Poznámky

Výňatek charakterizující ultrazvukový motor

Boris mezi málem byl na Nan v den císaře; Viděl the rafty s Vensels, průchod Napoleona na břehu francouzským strážem, viděl promyšlenou tvář císaře Alexandra, zatímco on tiše seděl v Korchmana na břehu Nan, očekával příchod Napoleona; Viděl oba císař seděl v lodích a jako Napoleon, přídavek před vorem, pokračoval s rychlými kroky a setkání Alexandra, podala ruku a jak byly obě byly skryté v pavilonu. Od jeho vstupu do vyšších světů, Boris se opatrně zvyk, aby pozoroval, co se stalo kolem něj a zaznamenal. Během data v Tilsitu se zeptal na jména těch osob, které přišli s Napoleonem, o uniformách, které byly na nich, a pečlivě poslouchal slova, která byla řečena důležitými tváři. V té době, císaři vstoupili do pavilonu, podíval se na hodiny a nezapomněl se znovu podívat v době, kdy Alexander vyšel z pavilonu. Datum šlo hodinu a padesát tři minuty: dnes večer napsal mimo jiné skutečnosti, že věřil, měl historický význam. Vzhledem k tomu, že císařova družina byla velmi malá, pak pro osobu, současný úspěch v provozu, být v Tilsite během setkání císaře velmi důležitou věcí a Boris, bít Tilzit, cítil, že od té doby byla jeho pozice zcela zavedena . On byl nejenže věděl, ale podívali se na něj a zvykl si na něj. Dvakrát vykonával pokyny pro Sovereign Suvereign, takže Sovereign ho věděl v obličeji, a všichni nejblíže nejenže neviděli, jako dříve, vzhledem k nové tváři, ale byli by překvapeni, kdyby to nebylo.
Boris žil s jiným rozpuštěním, polským grafem Zhilinsky. Zhilinsky, vychovaný v Paříži, byl bohatý, vášnivě miloval francouzštinu a téměř každý den během svého pobytu v Tilsit, francouzští důstojníci ze stráže a hlavní francouzské sídlo šli do Zilinského a Borise.
24. června, ve večerních hodinách, počítat Zhilinsky, Cohabitant Boris, uspořádaný pro svou známou francouzskou večeři. Večeře byla čestným hostem, jedním napoleonovým svrškem, několik francouzských hlídacích důstojníků a mladý chlapec starých aristokratických francouzských rodinných jmen, stránky Napoleon. V tento den, Rostov, s použitím temnoty, který nebyl rozpoznán v šatech Stat, přišel do Tilsit a vstoupil do bytu Zhilinsky a Boris.
V Rostově, stejně jako v celé armádě, z nichž dorazil, nebyl daleko od Napoleona a francouzštiny, od nepřátel, kteří dělali přátele, že převrat, který nastal v hlavním bytě a v Borisu. Stále pokračoval v armádě, aby testoval bývalý smíšený pocit zlověstného, \u200b\u200bopovržení a strachu z Bonaparte a francouzštiny. Nedávno, Rostov, mluvil s platebním důstojníkem, argumentoval, že pokud by Napoleon byl zajat, by se s ním obrátil jako suverénní, ale jako zločinec. I nedávno, na silnici, se setkal s francouzským zraněným plukovníkem, Rostov promluvil, dokázal mu, že nemohl být mír mezi právním panovníkem a zločincem Bonaparte. Proto Rostov podivně zasáhl v bytě Boris, vzhled francouzských důstojníků ve velmi uniformách, pro které byl zvyklý zcela jinak podívat se z boku. Jakmile uviděl francouzský důstojník, který vyschl ze dveří, to je pocit války, nepřátelství, které vždycky zažil při pohledu na nepřítele, najednou ho šel. Zastavil se na prahu a zeptal se ruštiny, jestli žije Drubeskaya. Boris, když k němu prošel něčího hlasu, přišel k němu k němu. Jeho tvář v první minutě, když poznal Rostov, vyjádřil svou obtěžování.
"Ach, to je ty, velmi rád, velmi rád, že tě vidím," řekl, nicméně usmíval se a pohyboval se k němu. Ale Rostov si všiml prvního hnutí.
"Nemyslím si, že se to zdá," řekl: "Nepřišel bych, ale mám dohodu," řekl chladně ...
"Ne, jsem jen překvapen, jak jsi přišel z pluku." - "Dans Un Moment Je Suis Vous", [Já jsem za minutu pro vás vaše služby,] - obrátil se k jeho hlasu ho nazval.
"Vidím, že nejsem navštěvován," opakovaný Rostov.
Vyjádření obtěžování již zmizely na tváři boris; Zřejmě přemýšlet a rozhodovat o tom, co dělat, on se zvláštním klidem vzal ho pro obě ruce a vedl se k další místnosti. Borisovo oči, klidně a pevně se podíval na Rostov, byly jako kdyby uvízl, než něco, jako by nějaký druh tlumiče byl modrý hostel brýle - oni byli na ně. Zdálo se, že Rostov.
"Ah plné, prosím, nemůžeš se zúčastnit," řekl Boris. - Boris ho představil do místnosti, kde byla pokryta večeře, představila ho hostům, volal ho a vysvětlovat, že není Statsky, ale husars důstojník, jeho starý kamarád. - počet Zhilinsky, Le Comte n.n., Le Capitain S.S., [Count N.N., kapitán S.S.) - Volal hosty. Rostov se zamračil francouzštinu, neochotně rozdrcený a tichý.
Zilinsky, zřejmě nešťastně nepřijal tuto novou ruskou tvář v jeho kruhu a neřekl nic Rostova. Boris, zdálo se, že nevšimlo omezení nové tváře a se stejným příjemným klidem a Ancase v očích, s kým se setkal s Rostovem, snažil se rozhovor oživit. Jeden z francouzštiny oslovil obyčejný francouzský zdvořilost, aby tvrdohlavě tichý Rostov řekl a řekl mu, že to bude pravděpodobně vidět císaře, přišel do Tilzitu.
"Ne, mám dohodu," odpověděl Rostov krátce.
Rostov neudělal v duchu ihned poté, co si všiml nelibosti na Borisové tváři, a jako vždy, to se děje lidem, kteří v Duchu neudělali, zdálo se mu, že všichni byli pro něj škodliví a že by bránil všechno. A skutečně zasahoval do každého a jeden zůstal z nově navrhované společné konverzace. "A proč tady sedí?" Mluvili s názory, které ho hosté hodil. Vstal a šel do Borise.
"Ale já tě udeříš," řekl mu tiše: "Pojďme, promluvme si o podnikání, a já odejdu."
"Ne, nejsem vůbec, řekl Boris." A pokud jste unaveni, pojďme do svého pokoje a odpočiňte si odpočinek.
- A ve skutečnosti ...
Vstoupili do malé místnosti, kde Boris spal. Rostov, ne seděl, okamžitě s obtěžováním - jako by Boris vinu v něčem vinu - začal mu říct případ Denisova, který se ptal, zda chce, zda by mohl požádat o Denisov přes svého generála ze strany svrchovaného a vysílat dopis přes něj. Když zůstali spolu, Rostov poprvé byl přesvědčen, že byl v rozpacích, aby se podíval do očí borisu. Boris položil nohu a hladil tenké prsty pravé ruky vlevo s levou rukou, poslouchal Rostovu, když poslouchal zprávu podřízeného, \u200b\u200bpak se díval na stranu, pak se stejnou kontrolou v očích rovnou hledá do očí Rostova. Rostov pokaždé, když se stal trapným a snížil oči.
- Slyšel jsem o tomto druhu podnikání a vím, že v těchto případech je velmi přísný. Myslím, že bych neměl přinést jeho majestát. Podle mého názoru by bylo lepší přímo požádat velitel kabinetu ... ale obecně myslím ...
- Takže nechcete nic dělat, tak mi to řekni! - Vykřikl téměř Rostov, aniž by se díval do očí borisu.
Boris se usmál: - Naopak budu dělat to, co můžu, jen jsem si myslel ...
V této době byl u dveří slyšel Zhilinsky hlas, volal Boris.
- No, jdi, jdi, jdi ... - řekl Rostov a opouštějící večeři a zůstal sám v malé místnosti, šel tam a dopředu na ni dlouho, a poslouchal veselý francouzský jazyk z příští místnosti .

Rostov přišel do Tilsit denně, méně výhodné pro petici pro Denisov. On sám nemohl jít do pracovního důstojníka, protože byl ve Fraku a bez svolení úřadů přišel do Tilzitu, a Boris, kdyby dokonce chtěli, nemohli udělat tento druhý den po příchodu Rostova. V tento den, 27. června byly podepsány první podmínky světa. Císaři byli změněni o rozkazy: Alexander obdržel čestnou legii a Napoleon Andrei je stupeň 1 Y, a v tento den byl oběd jmenován preobrazhensky prapor, který mu dal francouzský strážný prapor. Státní vozy měly být přítomny na tomto banketu.
Rostov byl tak nepříjemný a nepříjemný s Borisem, že když se po večeři, Boris se na něj podíval, předstíral, že spí a druhý den brzy ráno, snažil se ho nevidět, opustil domov. Nicholas putoval po městě po celém městě, při pohledu na francouzštiny a jejich uniformy, při pohledu na ulice a domy, kde žili ruské a francouzští císaři. Na náměstí viděl umístěné stoly a vaření na večeři, ulice byly viděny na ulicích s bannery ruských a francouzských květin a obrovskými monogramy A. a N. V domech byly také bannery a monošely.
"Boris mi nechce pomoci, a nechci ho kontaktovat. Jedná se o vyřešené obchodní - myslel jsem, že Nikolai - Všechno je u konce, ale já tu neopustím, aniž bych udělal všechno, co můžu pro Denisov a nejdůležitější, aniž by dal dopis soverežení. Sovereign? ... Je tady! " Přemýšlel Rostov, nepochybně nepřijdete do domu obsazeného Alexandrem.
V domě to bylo na koni koní a pot, zřejmě připravil na odchod suverénního.
"Vidím ho každou minutu," pomyslel si Rostov. Kdybych mu mohl přímo dát dopis a říct všechno, opravdu mě zatkli na zlomeninu? Nemůže být! Chápu, jehož boční spravedlnost. Chápe všechno, ví všechno. Kdo může být jen více a velkorysý? No, ano, kdybych mě zatkl za to, že jsem tady, co je to potíže? " Přemýšlel, díval se na důstojník, který přišel do domu obsazeného státním kamionem. "Koneckonců, tady vezmeme to samé. - E! Všechny nesmysly. Půjdu a dám dopis sám se suverežením: horší to bude pro Dubetsky, který mě přivedl k němu. " A najednou, s rozhodností, který sám nečekal od sebe, Rostov, cítil dopis v kapse, šel přímo do domu obsazeného Státnímu kamionu.
"Ne, teď už nebudu chybí případ, jako po Austerlitz, pomyslel si, čekal na každou sekundu, aby se setkal s panovníkem a cítil příliv krve do srdce s touto myšlenkou. Padne do nohou a zeptám se ho. Zvedne, slyší a stále děkuje. " "Jsem šťastný, když můžu udělat dobře, ale napravit nespravedlnost je největším štěstím," představoval představivá slova Rostov, že mu panovník řekne. A on se zvědavě zvědavě podíval na něj, na verandě domu držel doma.
Z verandy široké schodiště vedl přímo nahoře; Správné dveře byly viditelné. Na dně pod schody byly dveře do spodního patra.
- Koho? - zeptal se někoho.
- Předložte dopis, žádost Jeho Veličenstva, - řekl Nikolai s otřesením hlasu.
- Prosím - do povinnosti, pocit, že je zde (ukázal na dveře na dně). Prostě nepřijímejte.
Slyšel tento lhostejný hlas, Rostov se vyděsil tím, co udělal; Myšlenka se setkala s každou minutou suverénního tak svůdné a protože to bylo tak hrozné pro něj, že byl připraven uniknout, ale kamery Furren, kteří se s ním setkali, vzali mu dveře do služby a Rostov se narazil.
Nízká plná osoba je 30 let, v bílých pantalonech, botforech a jedné, je jasně viditelná, že otlučená košile stála v této místnosti; Camnedine se k němu připoutal za souzvané hedvábné krásné nové verze, které z nějakého důvodu všiml Rostov. Tento muž mluvil s někým, kdo byl v jiném pokoji.
- Bien Faite et la Beaaute du Diable, [dobře postavený a krása mládeže,] - řekl tento muž a viděl, jak Rostov přestal mluvit a zamračil se.
- Co chceš? Žádost?…
- qu "est ce que c" est? [Co je to?] - zeptal se někoho z jiné místnosti.
- Encore Un Petice, [jiný přítel,] - odpověděl na osobu v seznamech.
- Řekni mu, že po. Teď vyjdete, musíš jít.
- po dni po zítřku. Pozdě…
Rostov se otočil a chtěl jít ven, ale muž v seznamech ho zastavil.
- Od koho? Kdo jsi?
"Od starosty Denisov," odpověděl Rostov.
- Kdo jsi? důstojník?
- Poručík, graf Rostov.
- Jaká odvaha! Pro příkaz sloužit. A jít, jdi ... - a on začal nosit systémy dodaný Mundair.
Rostov znovu vyšel v Seni a všiml si, že už existuje mnoho důstojníků a generálů v plném rozsahu parade forma, koho musel jít.
Zpívající svou odvahu, když se potápí z myšlenky, že každou minutu se může setkat s panovníka a s ním být Sidefr a poslán pod zatčení, pochopení celého neslušného jeho jednání a pokání v něm, Rostov, snižoval oči, snižoval oči Zde z domu, obklopen davem brilantního apartmá, když ho známý hlas zavolal a jehož ruka ho zastavila.
- Ty, Otče, co děláte ve fréze? - Zeptal se jeho basový hlas.
Byla to generála kavalérie, v této kampani si zasloužil zvláštní milosrdenství panovníka, bývalý šéf divize, ve které sloužil Rostov.
Rostov vyděšený začal ospravedlnit, ale viděl dobrou dobrovolně vtipnou tvář generála, odchodu na stranu, rozrušený hlas mu podal celou věc a žádal o slavný generál Denisov. Obecný, který slyšel Rostov vážně zavrtěl hlavou.

Oblasti použití miniaturních motorů a pohonů jsou poměrně rozsáhlé - to jsou pohony pro měřicí přístroje, jako jsou elektronické a tunelové mikroskopy, pohony manipulátorů různých montážních robotů a také výkonné mechanismy V technologických zařízeních a domácích spotřebičů. Jako mikromotory mohou být použity elektromagnetické mikromotorické mikromotéry sjezdovky, piezomotory a mems Integrální pohony. Článek se bude zabývat piezoelektrickými motory.

V závislosti na stupni použité miniaturizace odlišné typy mikromotory. Pro makro úrovni, kde je v relativně malých velikostech vyžadováno vysoký výkon, používají se miniaturní elektromagnetické motory a solenoidy. Pro micro správní údaje jsou v současné době používány integrované pohony vytvořené technologií MEMS.

Tieuses ztrácí elektromagnetické motoru motoru a MEMS mikromotory - podle stupně mikrominatogramu. Hlavní výhodou mikropinisomotorů je však možnost přímého umístění s přesností submikronů. Tyto pohony navíc mají mnoho dalších výhod oproti jejich elektromagnetickým konkurentům.

Elektromagnetické mikroelektronické motory (kolektor, krok-a-booded) nyní dosáhl miniaturizačního limitu. Například sériově vyrobené stepper Electric Motor. Typ A0820 má průměr 8 mm, váží 3,3 gramů a stojí asi 10 dolarů. Motory tohoto typu jsou poměrně složité a obsahují stovky dílů. S dalším redukcí dimenze je proces montáže komplikovaný a účinnost motoru je ztracena. Pro navíjení statorových cívek musíte použít tenčí drát, který má vyšší odolnost. S poklesem velikosti kolektorové mikroelektrody až do 6 mm je mnohem větší část elektrické energie přeměněna na teplo, spíše než v mechanické energii. Ve většině případů, pro získání lineárních pohonů na základě elektromotorů je nutné použít další mechanické převodovky a převodovky, které přeměňují pohyb otáčení k translačnímu a poskytují požadovanou přesnost polohy. Ve stejné době, velikost celého zařízení jako celku, a významnou součástí energie je vynaložena na překonávající tření v mechanickém převodovce. Diagram zobrazený na Obr. 1 ukazuje, že s rozměry menší než 7 mm (průměr skříně motoru) je výhodnější používat piezokeramické motory a ne elektromagnetické.

Obr. 1. Rozměry menší než 7 mm piezoelektrické motory jsou účinnější než elektromagnetické motory

V současné době mnoho firem zvládlo masovou výrobu piezomotorů. Článek pojednává o produktech dvou výrobců piezovers: německý fyzik Instrumente (PI) a americké nové technologie. Volba firem není náhodné. Americká firma v tuto chvíli produkuje nejmenší piezodignoty na světě a Němec je jedním z vůdců v sektoru piezo-drive pro přesné vybavení. Tyto piezomotory vyráběné mají jedinečné funkční charakteristiky a užívat si zaslouženou pověstí mezi výrobcům přesného technologického a měřicího zařízení. Obě firmy používají své proprietární řešení. Princip provozu motorů obou firem, stejně jako jejich design je odlišný.

Design a princip provozu piezoelektrické fázi sviňující

Na Obr. 2 ukazuje design a princip provozu nových technologií Squiggle piezaviod.

Obr. 2. Design a princip maškařů micro-cry

Základem pohonu je obdélníková spojka s vnitřním závitem a hnacím šroubem (červ). Piezokemické desky pohonů jsou namontovány na okrajích kovové spojky. Při podání dvoufázových signálů na pár piezoelektrických pohonů jsou vytvořeny vibrační oscilace, které jsou přenášeny na hmotnost spojky. Pro účinnější transformaci elektrické energie do mechanických pohonů pracují v rezonančním režimu. Výuční frekvence závisí na velikosti pieciprice a je v rozmezí od 40 do 200 kHz. Mechanické oscilace působící na okraji dvou pracovních ploch spojky a šroubu způsobují vzhled mačkovacích sil s otáčkou (například hula-hup rotace). Výsledná síla zajišťuje otáčení červu vzhledem k pevné bázi - spojky. Když se šroub pohybuje a dojde k transformaci rotačního pohybu do lineárního pohybu. V závislosti na posunu fází řídicích signálů můžete dostat otáčení šroubu jak ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček.

Nermagnetické materiály, jako je bronz, nerezová ocel, titan se používají jako šrouby a spojky. Závitový pár šnekové vazby nevyžaduje mazání do práce.

Pieusy jsou prakticky rychle, poskytují vynikající pickup (pohyb se zrychlením na 10 g), téměř tichý v rozsahu zvuku (30 Hz - 15 kHz). Přesnost polohování může být dosaženo bez použití polohových senzorů - vzhledem k tomu, že pohyb dochází bez sklouznutí (za předpokladu, že zatížení pracovního šroubu je v provozních limitech) a pohyb je přímo úměrný počet použitých pulzních signálů k talířům servopohonu. Pieuses mají prakticky neomezenou životnost, s výjimkou času v důsledku opotřebení přenosu šroubu, přesnost umístění může být částečně ztracena. Pieusový výkop může vydržet režim zámku pohybu v důsledku aplikace brzdných sil, nadřazených silové síle pohonu. V tomto případě dojde k uklouznutí bez zničení šroubového přenosu.

Dnes jsou mikromotory SQL série rozpoznány jako nejvíce malých elektromotorů na světě, které jsou sériově vyrobeny.

Obr. 3. Pracovní kresba průmyslového piezomotoru SQL

Hlavními charakteristikami piezoidu Squiggle:

  • Škálovatelné rozměry (můžete přijímat vlastní ovladače se specifikovanými velikostmi);
  • minimální rozměry pohonu 1.55 × 1,55 × 6 mm;
  • jednoduchost konstrukce (7 složek);
  • nízká cena;
  • vysoká výroba výroby komponentů a montáže pohonu;
  • rovný lineární jednotkanevyžaduje další mechanické zařízení;
  • submocronová přesnost polohování pohonu;
  • tichá práce;
  • Široký provozní teplotní rozsah (-30 ... + 70 ° C).

SQL Micromotor Micromotor Parametry:

  • spotřeba energie - 500 MW (pouze v procesu pohyblivé tyče);
  • rozlišení - 0,5 mikronů;
  • hmotnost - 1,7 g;
  • rychlost pohybu je 5 mm / s (pod zatížením 100 g);
  • cestovní síla - více než 200 g;
  • frekvence excitace piezoaktorů - 116 kHz;
  • elektrická nádoba každé ze čtyř fází pieceprice je 1,35 nf;
  • konektor (kabel) - tištěná smyčka (6 vodičů - 4 fáze a 2 společné);
  • pracovní zdroj je 300 tisíc cyklů (s délkou kotvy 5 mm);
  • rozsah lineárních pohybů kotvy:
  • - model SQL-3.4 - 10-40 \u003d 30 mm (40 mm - délka běžícího šroubu);

    - model SQL-3.4 - 10-30 \u003d 20 mm (30 mm - délka běžícího šroubu);

    - Model SQL-3.4 - 10-15 \u003d 5 mm (15 mm - délka běžícího šroubu).

  • hnací montáž - příruba sloučenina nebo krimpování.

Na žádost Společnosti Nové měřítko technologie byl vyvinut integrovaný ovladač pro kusy SQL Series (obr. 4). Spotřebitel tedy má schopnost používat sadu hotových komponent pro získání jeho Elektromechanického modulu OEM.

Obr. 4. SQL Series Micropinzovatats pro laptop aparatus

Čip řidiče pohonu (obr. 5) obsahuje konvertor napětí a ovladače provozu na kapacitním zatížení. Vstupní napětí 3 V. Úrovně výstupních napětí formantů - až 40 V.

Obr. 5. Piezodérový ovladač mikrocircuit

Squiggle Piees platí

Jízda pro fotografie a videokamery

Jednou z největších sektorů mikroelektricky aplikovaných - digitální fotoaparáty a videokamery (obr. 6). Mikrosa se používá v nich pro řízení zaostření objektivu a optického zoomu.

Obr. 6. Prototyp Optický zoom Drive pro digitální fotoaparát

Na Obr. 7 ukazuje rozvodníky pro použití v vestavěném kamerách mobilních telefonů. Pohon produkuje dva čočky podél vodítek nahoru a poskytuje autofocusování (délka optiky 2 mm) a zoom (pohyb čoček na 8 mm).

Obr. 7. Model objektivu s pohladorem pro fotoaparát postavený v mobilním telefonu

Lékařský injekční dávkovač

Po celém světě jsou stovky milionů lidí, kteří potřebují periodické dávkové injekce zdravotních léků. V tomto případě následujte čas, dávky, jakož i provádět postup vstřikování, pacient sám by měl. Tento proces může být značně zjednodušen a tím usnadnit život pacienta, pokud vytvoříte programovatelnou injekční stříkačku (obr. 8). Pro pieziprici SQL byl již implementován programovatelná injekční stříkačka čerpadla pro injekce inzulínu. Dávkovač se skládá z řídicího modulu mikrokontroléru, nádrže s přípravkem, injekční stříkačkou a řízeným pohonem. Řízení dávkovače se provádí vestavěným modulem mikrokontroléru s bateriemi. Baterie - lithiová baterie. Dávkovač modul může být zabudován do oděvu pacienta a umístěn, například v poli rukávu. Časové intervaly mezi injekcemi a dávkami léků jsou naprogramovány pod konkrétním klientem.

Obr. 8. Použijte jednotku v programovatelné injekční stříkačce

Hodnota dávky je přímo úměrná délce pohybu tyče pohonu.

Předpokládá se, že používají mikročipy s protizávaží, namontovaným v "intelektuálním brnění" vojenského personálu. Ochranný oděv, kromě vyztuženého výkonového prvku, také obsahuje integrované pulzní senzory, teploty, mechanické poškození textilního "brnění". Aktivace injekčních stříkaček se vyskytuje jak v iniciativy stíhačí samotného a příkazem z elektronického bloku nebo rádiovým kanálem z příkazového svorku na základě čtení senzorů, když je bojovník ztracen, například po zranění nebo jako výsledek kontalizace.

Magnetické motory

Vzhledem k tomu, že piezody SQL nejsou používány feroslosové materiály, stejně jako elektromagnetická pole, mohou být tyto typové motory použity k vytvoření nositelných lékařských diagnostických zařízení kompatibilních s magnetickou tomografií. Tyto pohony nebudou také zasahovány, pokud jsou umístěny v pracovních oblastech zařízení s použitím jaderné magnetické rezonance, stejně jako v blízkosti elektronických skenovacích mikroskopů, mikroskopy se zaměřením iontových toků atd.

Laboratorní mikronasos

Na základě pieziátu mohou být vytvořeny mikro-čerpadla pro dávkování kapalin v laboratorním výzkumném zařízení. Hlavní výhody mikronakózy takového designu jsou vysoká přesnost dávkování a spolehlivost.

Motor pro vakuové zařízení

Pieusový pohon je vhodný pro tvorbu mechanických zařízení pracujících za podmínek vysokého i velmi vysokého vakua, a zajištění vysoké přesnosti polohování (obr. 9). Hnací materiály mají nízký plyn dělení ve vakuu. Během provozu pohonu v režimu microswitů je malé teplo.

Obr. 9. Jízda pro vakuové zařízení založené na mikromotoru SQL

Zejména takové motory najdou rozsáhlé použití při vytváření nových generací skenovacích elektronových mikroskopů, hmotnostních spektrometrů iontového skenování, stejně jako v technologických a zkušebních zařízení pro elektronický průmysl, v zařízení použitém v akcelerátoru částic, jako jsou synchrotrony.

Pohony pro kryogenní zařízení

Jedinečné parametry piezipricion vám umožní použít s velmi nízké teploty. Firma již produkuje možnosti provádění pohonů pro komerční a kosmické aplikace při nízkých teplotách.

V současné době byly na základě SQL mikromotorů vytvořeny pro různé funkční uzly v kryogenních laboratorních zařízeních, jakož i mechanické pohony pro nastavení parametrů kosmických dalekohledů.

Na Obr. 10 ukazuje piezo přístup k práci při teplotách tekutého helia.

Obr. 10. Provádění piezo-separace pro provoz při teplotách z místnosti do 4 k (kapalný helium)

Práce při nízkých teplot vyžaduje další frekvence a amplitudy signálů pro excitaci piezoaktorů.

Hodnotící set.

Nové technologie měřítka produkuje odhadovanou sadu, která obsahuje: SQL Piezotor (obr. 11), hnací deska, software, rozhraní s počítačem, stejně jako volitelná vlastní ovládací panel jednotky.

Obr. 11. Hodnocení pro PieeAszovod SQL

USB nebo RS-232 lze použít jako rozhraní s PC.

Pi pieuses.

Německá společnost Physik Instrumente (PI) (www.physikinstrumente.com/en) byla vytvořena v roce 1970. V současné době má jednotky ve Spojených státech, Velká Británie, Japonsko, Čína, Itálie a Francie. Hlavním sektorem je vybavení pro národ a zajistit řízení pohybu s vysokou přesností. Společnost je jedním z předních výrobců zařízení tohoto profilu. Použité jedinečná patentovaná řešení. Na rozdíl od většiny piees, včetně tlumení, pohony PI poskytují nucené fixaci přepravy po zastavení. Vzhledem k absenci ofsetu mají tato zařízení vysokou přesnost polohování.

Design a princip operace PI Piezprovodov

Na Obr. 12 ukazuje návrh piezotoru PI.

Piline je patentovaný design piezavor vyvinuté PI. Srdcem systému je obdélníková monolitická keramická deska - stator, který je rozdělen z jedné strany na dvě elektrody. V závislosti na směru pohybu je levá nebo pravá elektroda keramického poplatku vzrušený pulsy s frekvencí desítek a stovek kilohertz. Hliníkové tření špičky (PUSher) je připojen k keramické desce. Poskytuje přenos pohybu od oscilačního statoru desky do tření vozíku. Materiál třecího pásu poskytuje optimální třecí silou při práci ve dvojici s hliníkovým špičkou.

Díky kontaktu s třecím pásem se zajišťuje posun pohyblivé části pohonu (vozíků, plošin, rotačního stolu mikroskopu) dopředu nebo dozadu. S každým obdobím oscilací keramického statoru se řazení vozíku provádí na několika nanometrech. Hnací silou vzniká z podélných oscilací ovládací desky. V současné době mohou ultrazvukové piezovers poskytnout pohyb se zrychlením na 20 g a urychlit až 800 mm / s! Piezotorová snaha může dosáhnout 50 N. Piline Pohony mohou pracovat bez zpětné vazby a poskytnout rozlišení 50 nm.

Na Obr. 13 ukazuje návrh pilinového piezocheramického statoru.

Obr. 13. Konstrukce keramického statoru Piezavhoda Piline

V nepřítomnosti signálu se posunutí špičky tlačí na třecí pás a třecí síly působící na okraji mezi špičkou a třením, zajišťuje upevnění vozíku.

Piline - série piezoves s lineárním pohybem

PI produkuje řadu lineárních kusů pilinové technologie s různými funkčními parametry. Jako příklad zvažte vlastnosti specifický model P-652 (obr. 14).

Obr. 14. Možnosti implementace Piline P-652 kusů (blízko pro porovnání golfového míče)

Pilin P-652 může být použit v aplikacích OEM, pro které jsou důležité malé rozměry a hmotnost. Modul pohonu P-652 může nahradit klasický motor na bázi motoru s rotujícím hřídelem a mechanický přenos, stejně jako jiné lineární elektromagnetické pohony. Selfixace vozíku na zastávce nevyžaduje další energii. Drive je navržen tak, aby přesunul malé předměty s vysokou rychlostí a přesností.

Kompaktní piezomotor s integrovaným řídicím obvodem může poskytnout pohyb se zrychlením na 2,5 g a urychlit až 80 mm / s. Ve stejné době, vysoká přesnost polohování vozíku je udržována a poněkud vysoká úroveň fixační síly v pevném stavu. Přítomnost upevnění vozíku poskytuje schopnost provozovat pohon v jakýchkoliv polohách a zárukách upevňující polohu vozíku po zastavení i při působení zatížení. V diagramu řidiče pro excitaci piezoaktorů se používají krátké pulsy amplitudy pouze 3 V. Schéma poskytuje automatické nastavení rezonančního režimu pro specifické rozměry keramických pohonů.

Hlavní rysy Piline Piline Linear Piezomotor:

  • nízké výrobní náklady;
  • piezomotorová velikost - 9,0 × 6,5 × 2,4 mm;
  • pracovní pohyb vozíku je 3,2 mm;
  • rychlost rychlosti až 80 mm / s;
  • samo-nedostatek na zastávce;
  • MTBF - 20 tisíc hodin.

Drive moduly s vestavěným regulátorem

PI vyrábí řídicí moduly (regulátory) pro jejich piees pohony. Řídicí deska obsahuje řídicí rozhraní, konvertor napětí a výstupní ovladač pro excitaci piezokeramického pohonu. V řadičích pohonu se používá tradiční proporcionální řídicí obvod. V závislosti na podmínkách použití pohonů může být v regulátoru použit digitální nebo analogový typ proporcionálního řízení. Sinusoidální signály se používají ke správě samotných pohonů a může být také použita zpětná vazba na polohových senzorech. PI vyrábí připravené moduly s polohovými senzory. PI vyvinula a vyrábí kapacitní snímače polohy pro jejich integrální moduly (obr. 15).

Obr. 15. Modul piezavhodu s vestavěnou řídicí deskou

Digitální (pulzní) řídicí režim

Režim řízení pohybu pohybu je vhodný pro aplikace vyžadující malé pohyby při vysoké rychlosti, jako je mikroskopie nebo automatizace. Motor je řízen 5-voltem TTL pulsy. Šířka pulsu určuje délku kroků motoru. Krok pohybu v tomto režimu je až 50 nm. Pro implementaci jednoho takového kroku je napětí impuls dodáván s trváním asi 10 μs. Doba trvání a rozmanitosti řídicích pulzů závisí na rychlosti pohybu a velikosti pohybu vozíku.

Režim analogového řízení

V tomto režimu je analogový rozsah amplitudy ± 10 V. Velikost vozíku se používá jako řídicí signály vstupního signálu. Velikost vozíku v tomto případě je přímo úměrná amplitudě řídicího signálu.

Použití Oblasti přesných kusů:

  • biotechnologie;
  • mikromanipulátory;
  • mikroskopie;
  • laboratorní vybavení kontroly kvality;
  • zkušební zařízení pro polovodičové průmysly;
  • metrologie;
  • testovací disk akumulační zařízení;
  • NIR a OKR.

Výhody pilinského ultrazvukového piezotoru:

  • Malé rozměry. Například model M-662 poskytuje pracovní zdvih 20 mm s rozměry 6 × 28 × 8 mm pouzdra.
  • Malá inertie. Díky tomu se v důsledku toho pohybuje s vysokými rychlostmi, vysokými zrychlením a vysokým rozlišením. Pilin poskytuje rychlost až 800 mm / s a \u200b\u200bzrychlení na 20 g. Tuhost konstrukce poskytuje velmi malou dobu promyby v jednom kroku a vysoké přesnosti polohování - 50 nm.
  • Vynikající specifický indikátor napájení. Pilinový pohon poskytuje vysoké vlastnosti v minimálních rozměrech. Žádný jiný motor nemůže poskytnout stejnou kombinaci zrychlení, rychlostí a přesnosti.
  • Bezpečnost. Minimální moment setrvačnosti spolu s třením spojka zajišťuje bezpečnost při práci. Taková pohon nemůže kolaps a poškodit okolní položky v důsledku porušení způsobu provozu. Použití třecího spojky je vhodnější než přenos červů v motoru Squiggle. Navzdory vysoké rychlosti pohybu vozíku je například riziko poškození, například prstem je mnohem menší než při použití jakéhokoliv jiného pohonu. To znamená, že uživatel může použít méně úsilí o zajištění bezpečnosti servopohonu.
  • Autobixation vozů.
  • Schopnost provozu pohonu ve vakuu.
  • Menší úroveň am. Piline pohony během provozu nevytváří magnetická pole a nemají v konstrukci feromagnetických materiálů.
  • Řešení Flexibilita pro OEM. Pilinové pohony mohou být dodávány s oběma senzory a žádné polohové senzory. Kromě toho mohou být dodány jednotlivé komponenty pohonu.

Lineární pieuses jako Nexline

Nevexline kusy poskytují vyšší přesnost polohování. Design pohonu obsahuje několik pohonů pracujících důsledně. Na rozdíl od pilinových pohonů, v těchto zařízeních pohony nepracují v rezonančním režimu. V tomto případě vypne vícenásobný schéma pro pohyb pohyblivého vozíku několika tlačovači pohonů. Takže nejen přesnost polohování se zvyšuje, ale také zvyšují momenty pohybových sil a držte vozík. Pohony tohoto typu, stejně jako pilinové pohony, mohou být dodávány s senzory pro polohy vozíku a bez nich.

Hlavní výhody série Nexline Piezovers:

  • Velmi vysoké rozlišení omezené pouze citlivostí snímače polohy. V režimu analogového pohybu pomocí snímačů polohy je dosaženo přesnosti polohy 50 nm (0,05 mikronů).
  • Práce s vysokým zatížením a vysokou fixací vozíku. Nevexline pohony mohou zajistit úsilí na 600 n Režim analogového provozu lze aktivně používat pro hladké vibrace a řízení základny pohonu.
  • Může fungovat jak v režimu otevřeného obvodu a zpětné vazby na snímače polohy. Digitální regulátor Nexline může používat signály polohy z lineárních kodérů nebo z laserových interferometrů a pro velmi vysokou přesnost polohování, použijte signály absolutní polohy z kapacitních senzorů.
  • Při vypnutí napájení uloží stabilní polohu vozíku.
  • Dlouhá životnost - více než 10 let.
  • Drive Nexline neobsahuje feromické části, není předmětem magnetických polí, není zdrojem elektromagnetického záření.
  • Zařízení pracují ve velmi obtížných podmínkách vnějšího prostředí. Aktivní části pohonů Nexline jsou vyrobeny z vakuové keramiky. Nexline může také pracovat bez poruch, když ozářen s tvrdým ultrafialovým systémem.
  • Velmi robustní design. Nevexline jednotky v procesu přepravy mohou odolat otřesům a vibracím až několika g.

Prostorová flexibilita pro OEM

Nevexline jednotky jsou k dispozici ve třech možnostech integrace. Uživatel si může objednat připravený OEM motor, pouze piezoakty pro motor jejich konstrukce nebo komplexní systém klíčů na klíč, například, jako je víceosý otočný stůl nebo montážní mikrobot se šesti stupněmi svobody. Na Obr. 16-19 ukazuje různé možnosti implementace multi-ridden polohovací zařízení na základě PI kusů.

Firma se specializuje na vývoj a výrobu keramických mikroelektrodmotorů pro použití v miniaturních zařízeních. New Scale Technologies Inc. (www.newscaletech.com) byla založena v roce 2002 skupinou odborníků, kteří mají desetiletí zkušenosti s designu piezoelektrických pohonů. První komerční vzorek jednotky Squiggle byl vytvořen v roce 2004. Zvláštní představení pohonu jsou vytvořena pro práci v extrémních podmínkách, pracovat ve vakuu, v kryogenních instalacích při ultra nízké teplotě, jakož i pro práci v zóně silných elektromagnetických polí.

V krátkém čase, piezotory Squiggle byly široce používány v laboratorním vybavení pro nanotechnologie, v technologických zařízeních mikroelektroniky, zařízení pro laserové vybavení, lékařské vybavení, letecké zařízení, nastavení obrany, jakož i v průmyslových a domácích zařízení, jako jsou digitální fotoaparáty a buněčné telefony.

Novinka na webu

>

Nejpopulárnější