壓電納米定位介紹

產品特性

疊堆型壓電促動器是利用縱向壓電效應將電能轉化為位移動力等機械能的陶瓷元件，采用高應變率的壓電陶瓷材料，以及*的元件結構設計，外形更小，形狀各異，造型豐富，應用范圍涵蓋各種裝置的精密定位或驅動源等，用途廣泛。基于他們的設計，非常適合易于集成到特定的客戶系統中。它們外部表面是由一個靈活的絕緣材料構成，具有灰色樹脂與綠色樹脂兩種版本規格。

■ 產品安裝

疊堆壓電陶瓷驅動器產品在結構上面對抗拉力的耐受度極低，如果施加拉力，則極有可能發生故障（損壞）。若在使用過程中，施加壓縮力，則能有效防止機械性損壞。對元件施加的壓力，請以元件的輸出力的20~50%為參考值。安裝時，請使元件的位移發生軸與安裝面保持垂直。協助配合壓電陶瓷的安裝，可選擇球頭端或扁平面鎢鋼合金進行安裝操作。PZT多層疊堆壓電陶瓷無預加載力。請勿對本產品施加彎曲、扭轉、拉力等外力。安裝示意圖如下所示：

■ 產品描述

1. 產品測試條件為0-150V
2. 動態使用時推薦預負載為：15MPa
3. 動態使用時推薦zui大預負載為：30MPa
4. 工作溫度：-10~50℃
5. 推薦使用環境：25±3℃（恒定溫度條件下），20~45%相對濕度（無冷凝）
6. 運動環境：10～40℃，20～60%相對濕度（無冷凝）
7. 貯藏環境：0～40℃、10～40%相對濕度（無冷凝）
8. 標準規格導線為紅黑兩色導線各一根，紅正、黑負，線長L=100mm，線徑Φ0.75mm

■ 安裝條件

產品須安裝在符合以下條件的地方。

? 無腐蝕性或可燃性氣體
? 較小的振動和沖擊
? 無散射介質粉如鐵粉，粉塵，油霧，切削液，水，鹽和有機溶劑
? 無陽光直接照射和熱輻射
? 無強電場/磁場
? 無脈動噪聲源
? 易于檢查和清理

? 用于特殊環境，如受振動，真空和高溫/低溫，請隨時與我們...

■ 壓電陶瓷特性

▌產品構造

▌工作原理

壓電陶瓷是可以將電能轉換成位移的功能性材料。當壓電晶體在外力的作用下發生形變時，在晶體表面可以產生與外力成比例的電荷，這種由于機械力的作用而使晶體表面出現極化電荷的現象，稱為正壓電效應。同時，當壓電晶體置于外電場中，由于電場的作用，晶體會發生變形，形變的大小和外電場強度的大小成正比，這種由于電場的作用而使壓電晶體發生形變的現象，稱為逆壓電效應。

▌特點

? 體積小

?出力大

?高分辨率

? 響應速度快

? 換能效率高

▌使用注意事項

?不要使用超過參數表規定的電壓范圍來驅動壓電促動器。

?壓電促動器所在的環境應保持干燥。且應避免長期處于高直流電場和相對濕度較高的環境。

?不要拆卸壓電陶瓷。(警告:可能會導致電擊!)

?不要跌落陶瓷，避免任何形式的機械撞擊。

?在進行操作時，對壓電促動器進行短路非常重要。溫度變化及負載的變化會引起壓電促動器電極充電，如果不對引線進行短路，可能會產生高壓電場：即促動器會充電，再迅速放電，特別是對于沒有預緊的促動器，可能會被直接損壞。建議使用電阻進行放電。

?壓電促動器為有預載力的壓電陶瓷，可以承受一定的拉力，但是不能承受扭力、彎曲力或側向力，這種力可能直接損壞促動器，必須加以避免。可以通過球頭靈活轉接或者適當的導向機構去除側向力。

▌遲滯

壓電陶瓷升壓曲線和降壓曲線之間存在位移差。在同一個電壓值下，上升曲線和下降曲線上的位移值有明顯的位移差，且這個位移差會隨著電壓變化范圍的改變而改變，驅動電壓越小則位移差也會相應越小，壓電陶瓷的遲滯一般在給定電壓對應位移值的10%-15%左右。

▌蠕變

蠕變是指當施加在壓電陶瓷的電壓值不再變化時，位移值不是穩定在一固定值上，而是隨著時間緩慢變化，在一定時間之后才會達到穩定值。上圖變化的zui大差即為蠕變值。

▌使用溫度

使用溫度：-20℃ ~+80℃（具體取決于樹脂），超過100℃，壓電陶瓷的性能會大幅下降，超過居里溫度壓電陶瓷將*性退極化。

▌響應時間

由于壓電陶瓷的響應頻率很高，壓電陶瓷隨驅動電壓的變化而快速伸縮。。壓電陶瓷的zui快響應時間取決于壓電陶瓷的諧振頻率。一般為壓電陶瓷諧振時間的1/3內達到相應位移。

▌出力

▌位移與出力

?位移ΔL0： 是壓電陶瓷產生的位移，這個數值是在空載條件下測得，即在壓電陶瓷產生位移過程中不受任何阻力。對陶瓷施加電壓后，測得相應位移。

?出力Fmax ：是壓電陶瓷產生的zui大出力，這個數值是壓電陶瓷在位移為0時，測得的出力，即抵抗大剛度負載的推力。

▌恒定負載的情況下

如果負載是恒定的，額定的位移可以達到的額定電壓時，收縮的位置是作為一個參考點。

▌可變負載的情況下

受到變力時，壓電陶瓷的位移會有一定的損失，具體損失大小取決于外部機械彈簧的剛度。