[发明专利]一种便于集成的微型电磁致动器及其驱动方法

权利要求书

1.一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，包括控制板卡（1），所述控制板卡（1）通过导线（12）连接有功率放大器（2），所述功率放大器（2）通过导线（12）连接有线圈电路板（3）及直线电路板（5），线圈电路板（3）上面固接玻璃板一（4），所述玻璃板一（4）上面固接直线电路板（5），直线电路板（5）上端固接玻璃板二（6），所述玻璃板二（6）上端固接致动器（7）；所述致动器（7）包括支撑框架，固定嵌装在支撑框架四角处的固定永磁铁（8），活动嵌装在支撑框架凹槽内的被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9），被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）内部活动放置有磁化方向与固定永磁铁（8）相反的被驱动永磁铁（10）；所述控制板卡（1）为单片机或数字信号输出卡；所述功率放大器（2）为电压电流转换器或可控硅，所述线圈电路板（3）为印制的电磁线圈电路板，线圈电路板（3）上的铜线圈中心位置与被驱动永磁铁（10）的位置对应设置。

2.根据权利要求1所述的一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，所述直线电路板（5）为双面印制的直线电路板，直线电路板（5）上的正面与反面的铜线正交布置，正面与反面的铜线的中心位置与被驱动永磁铁（10）的位置对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，所述玻璃板一（4）和玻璃板二（6）的厚度均为0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，所述被驱动永磁铁（10）和固定永磁铁（8）均为圆柱形磁铁或立方体磁铁。

5.根据权利要求4所述的一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，当所述被驱动永磁铁（10）或固定永磁铁（8）为圆柱形磁铁时，圆柱形磁铁的直径为4-20mm，高度为4-8mm；当所述被驱动永磁铁（10）或固定永磁铁（8）为立方体磁铁时，立方体磁铁的边长为4-20mm。

6.根据权利要求1所述的一种便于集成的微型电磁致动器，其特征在于，所述致动器（7）的支撑框架上的凹槽为凸字型凹槽，所述被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）与所述凸字型凹槽的侧面、上下面之间均有间距。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种便于集成的微型电磁致动器的驱动方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1.对线圈电路板（3）中的电磁线圈相应移动方向施加电流并保持，其产生的磁悬浮力举升被驱动永磁铁（10）及被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9），且使被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）与致动器（7）的支撑框架上的凸字型凹槽下表面接触，从而保证z方向静定，完成致动器（7）沿z方向的上升运动；

步骤2.对直线电路板（5）相应移动方向的铜线施加电流脉冲，使被驱动永磁铁（10）及被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）产生位移，从一个稳态位置移动到另一个稳态位置，实现致动器（7）沿x或y方向运动；

步骤3.对线圈电路板（3）中的电磁线圈相应移动方向施加反向电流或切断原有电流，使得被驱动永磁铁（10）和被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）回落到玻璃板二（6）上方位置并由其支撑；

步骤4.对直线电路板（5）相应移动方向的铜线施加反向电流脉冲，使被驱动永磁铁（10）和被驱动永磁铁外部PMMA壳体（9）产生位移，回复到初始位置，实现致动器（7）沿x或y方向的反向运动。