[发明专利]一种用压电叠堆精密定位的方法和装置

摘要

本发明是一种用压电叠堆精密定位的方法和装置，本发明属于传感测控技术领域，涉及微执行器的精密定位方法和定位装置技术领域。首先通过对精密定位装置进行标定来建立外力和输出位移的关系曲线，采用逐级加载法，记录结果，并分别描绘出外力与压电陶瓷叠堆的弹性位移，外力和压电陶瓷叠堆二次逆压电位移的关系曲线，然后先进行预处理，再粗定位，最后精定位。压电叠堆精密定位方法采用的装置由底座、压电陶瓷叠堆、弹性片、调整垫、上盖和预紧螺钉构成。本发明不需要驱动电源，定位精度高，结构简单，成本低，体积小，便于加工制造；可用于超精密加工等领域的精密定位，以及微系统中的亚微米、纳米级精度补偿。

主权项

1. 一种用压电叠堆精密定位的方法，其特征在于：首先通过对精密定位装置进行标定来建立外力和输出位移的关系曲线，采用逐级加载法，从满量程的10％开始，逐级加至满量程，记录结果，并分别描绘出外力与压电陶瓷叠堆(2)的弹性位移，外力和压电陶瓷叠堆(2)二次逆压电位移的关系曲线，由此确定精密定位过程中需要加载外力的大小，然后通过下面的步骤来实现精密定位：第一步，预处理：通过通孔(c)将装置固定，分别调节四个预紧螺钉(6)使其产生额定预紧力，来消除压电晶片间以及压电陶瓷叠堆(2)和弹性片(3)的胶接间隙，短接压电陶瓷叠堆(2)的两个电极，中和掉由预紧带来的电荷；第二步，粗定位：在压电陶瓷叠堆(2)的电路断开状态下施加外力F作用于凸台(b)的中心线上，外力F通过上盖(5)作用到压电陶瓷叠堆(2)上产生弹性位移实现粗定位；第三步，精定位：粗定位完成后随即短接压电陶瓷叠堆(2)的两个电极，一次正压电效应产生的感生电场被消除，通过压电陶瓷叠堆(2)的二次逆压电效应产生的压电位移实现精定位。