[发明专利]压电单晶片式惯性压电马达

说明书

本发明公开了一种压电单晶片式惯性压电马达，属于压电马达技术领域。本发明的技术方案要点为：压电单晶片式惯性压电马达，包括基座、压电片、非压电材料支撑体和导轨，其中压电片和非压电材料支撑体设置于基座和导轨之间，压电片的一端通过胶体垂直固定于基座上，压电片的另一端通过胶体固定有导轨，该压电片为厚度方向或径向极化的压电片，导轨的凹槽方向与压电片的极化方向一致。本发明制作成本较低，工艺简单，易于操作，结构稳定且多样，而且所制成的压电马达可由低电压驱动，更加安全且性能良好，在微纳操纵和控制领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于压电马达技术领域，具体涉及一种压电单晶片式惯性压电马达。

背景技术

随着纳米技术的发展，使得以纳米精度著称的压电马达应用日益广泛，它具有控制精度高、响应速度快和运行噪音低等优点，可在扫描探针显微镜（SPM）扫描中作探针驱动，也可作为微纳米作业及定位系统的驱动元件，在高科技领域具有广泛的应用。压电马达的种类有很多种，但它们通常具有利用高压驱动、需要多个压电片和使用价格昂贵的压电管等缺点，因此限制了压电马达的大量普及，并制约了纳米科技的发展。在项目批准号为：11304082的国家自然科学基金“超快速扫描隧道显微镜的改进与应用”的支持下，本专利提出了一种新型压电单晶片式惯性压电马达。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种可由低电压驱动、更加安全且成本较低、性能优良的压电单晶片式惯性压电马达。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，压电单晶片式惯性压电马达，其特征在于包括基座、压电片、非压电材料支撑体和导轨，其中压电片和非压电材料支撑体设置于基座和导轨之间，压电片的一端通过胶体垂直固定于基座上，压电片的另一端通过胶体固定有导轨，该压电片为厚度方向或径向极化的压电片，导轨的凹槽方向与压电片的极化方向一致。

进一步优选，所述非压电材料支撑体通过胶体固定于基座与导轨之间或者非压电材料支撑体与基座和导轨一体成型或者非压电材料支撑体一端与导轨通过胶体连接，另一端与基座一体成型或者非压电材料支撑体一端与基座通过胶体连接，另一端与导轨一体成型。

进一步优选，所述压电片与基座和导轨的接触部位分别设有未涂电极部位。

本发明所述的压电单晶片式惯性压电马达，其特征在于包括基座、压电单晶片和导轨，其中压电单晶片由两个平行设置的底片及设置于两底片之间的压电片和非压电材料支撑体构成，压电片通过胶体垂直固定于两底片之间，该压电片为厚度方向或径向极化的压电片，压电单晶片一端的底片固定于基座上，压电单晶片另一端的底片上固定有导轨，该导轨的凹槽方向与压电片的极化方向一致。

进一步优选，所述底片的材质为蓝宝石、钨、钛、不锈钢、玻璃或铝镁合金，非压电材料支撑体通过胶体固定于两底片之间或者非压电材料支撑体与两底片一体成型或者非压电材料支撑体的一端与底片通过胶体连接，另一端与另一底片一体成型。

进一步优选，所述压电片与两底片的接触部位分别设有未涂电极部位。

进一步优选，所述基座和导轨的材质均为蓝宝石、钨、钛、陶瓷或不锈钢。

进一步优选，所述非压电材料支撑体的材质为金属、陶瓷、玻璃或蓝宝石，胶体为环氧树脂胶、丙烯酸酯胶、α-氰基丙烯酸乙酯胶或氯丁橡胶。

进一步优选，所述压电马达的驱动信号为不对称的周期性信号。

进一步优选，所述压电马达的驱动信号为不对称的锯齿波。