[实用新型]压电陶瓷运动平台的驱动电路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电陶瓷运动平台的驱动电路系统。

背景技术

压电位移器件是近几年来发展起来的新型器件，压电陶瓷作为其中的一种，具有很多突出的优点，它频率响应高，动作反应快，具有良好的静压力，受外力干扰小。除此之外它可以在电压控制下获得较高的位移分辨率。因此，利用压电陶瓷制成的微位移传感器在精密机械加工、自动控制等方面获得了广泛的应用。但是压电位移器的驱动方面还不够完善，时压电陶瓷位移器的反应速度缓慢，抗干扰能力不能发挥到最大限度。

鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种基于遗传算法优化PID参数的压电陶瓷闭环控制方法，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种驱动效果好的压电陶瓷运动平台的驱动电路系统。

本实用新型压电陶瓷运动平台的驱动电路系统，包括：压电陶瓷运动平台、用于输出压电陶瓷运动平台驱动信号的CPU控制器，所述CPU控制器通过DAC电路电连接高压运算放大电路，所述高压运算放大电路将输入的模拟信号进行功率放大，产生驱动压电陶瓷运动平台的驱动电压；还包括与所述CPU控制器电连接的传感器测量电路，所述传感测量电路包括测量压电陶瓷运动平台位移的平台传感器和测量压电陶瓷形变的压电陶瓷传感器，所述的平台传感器和压电陶瓷传感器分别通过ADC电路与CPU控制器相连；其中，所述压电陶瓷传感器包括贴在压电陶瓷上的四组电阻应变片，所述电阻应变片组成测量压电陶瓷形变的全桥电路，所述全桥电路的每个桥臂分别设有一组电阻应变片，所述平台传感器为一电容传感器。

进一步地，所述压电陶瓷运动平台包括框架，所述框架内设有容置压电陶瓷的容置部，所述压电陶瓷设置在所述压电陶瓷容置部内，所述压电陶瓷伸长方向上设有双平行板结构的柔性铰链，所述柔性铰链至少4个，分为两组，两两相对，对称布置，所述框架上设有给压电陶瓷一个预紧力的预紧调节安装处，在所述预紧调节安装处安装有预紧螺栓。

进一步地，所述平台传感器采用capaNCDT6300单通道高精度系列位移传感器，其中探头型号采用CS05，所述平台传感器的最大量程为0.5mm，分辨率5nm、50nm，输出电压0～10V。

进一步地，所述的平行板的参数为长6mm，宽8mm，厚0.7mm，其材料为超硬铝。

进一步地，CPU控制器通过串口与上位机通讯连接；CPU控制器电连接有液晶显示屏和键盘。

进一步地，所述的传感器测量电路、高压运算放大电路分别通过总线电连接ADC模块、DAC模块，所述的ADC模块、DAC模块与CPU控制器相连接。

借由上述方案，本实用新型压电陶瓷运动平台的驱动电路系统至少具有以下优点：硬件电路简单、成本低廉、通过贴在压电陶瓷上的电阻片来采集压电陶瓷的形变，进而确定压电陶瓷运动平台的位移，位移采集精度高，因此提高了压电陶瓷运动平台闭环驱动控制的精度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是压电陶瓷平台驱动系统硬件电路；

图2是压电陶瓷运动平台结构示意图，图中，1—平台定位孔2—柔性铰链3—框架4—压电陶瓷容置处5—预紧调节安装处；

图3是压电陶瓷运动示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1