步进式压电作动器的结构设计  

Structure Design of the Stepping Piezoelectric Actuator

作　　者：刘卫东[1] 朱华[1] 曹如意[1] 

机构地区：[1]南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京210016

出　　处：《振动．测试与诊断》2013年第S2期9-12,213,共5页Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis

基　　金：航空科学基金资助项目(20100112005);国家自然科学基金资助项目(50905085);南京航空航天大学基本科研业务费专项科研资金资助项目(NS2010034);江苏省高校优势学科建设工程资助项目

摘　　要：为了将压电作动器用于光学领域,设计了一种利用压电叠堆作为驱动元件的作动器,研究了压电叠堆作动器的步进特性。首先,说明了作动器的放大效应是基于三角放大原理;然后,通过ANSYS的APDL语言实现了对原三角结构尺寸的优化;最后,用激光干涉仪测得作动器的放大倍数可以到达7,并且通过加载阶梯电压,验证了其步进精度可达22nm,实现了纳米级的定位和工作,为该款作动器在高精度显微镜上的应用打下了基础。Based on the triangle amplification principle,an actuator driven by the Piezoelectric stack was made.The paper first introduced the amplification principle,then optimized the structure size using the APDL language of ANSYS,finally the experiment confirmed the amplification factor can reach 7.The actuator's stepping resolution was about 20nanometer which can well realize nanometer scale location and made foundation for the application of this kind actuator in high precision microscope.

关 键 词：三角放大原理 步进式压电作动器 结构优化 高精度显微镜 

分 类 号：TP211.6[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]