CN102680830A - 压电驱动器的标定装置 - Google Patents

压电驱动器的标定装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102680830A
CN102680830A CN2012101590914A CN201210159091A CN102680830A CN 102680830 A CN102680830 A CN 102680830A CN 2012101590914 A CN2012101590914 A CN 2012101590914A CN 201210159091 A CN201210159091 A CN 201210159091A CN 102680830 A CN102680830 A CN 102680830A
Authority
CN
China
Prior art keywords
piezoelectric actuator
spectroscope
convex lens
light source
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012101590914A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102680830B (zh
Inventor
钟舜聪
姚立纲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN201210159091.4A priority Critical patent/CN102680830B/zh
Publication of CN102680830A publication Critical patent/CN102680830A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102680830B publication Critical patent/CN102680830B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

本发明涉及一种压电驱动器的标定装置，其特征在于：包括光源，所述光源的出射光沿光路的方向上依次设有光纤Ⅰ、凸透镜A及分光镜，所述分光镜一侧出射端设有参考镜，所述分光镜另一侧出射端设有待测压电驱动器，所述待测压电驱动器与一幅值可调的直流电源相连接，所述分光镜的出射端设有凸透镜B，所述凸透镜B经光纤Ⅱ连接至宽带光谱仪，所述宽带光谱仪与带有数据采集和处理的电脑相连，该装置通过改变施加在压电驱动器上的电压从而直接测量其位移的方法，可以实现纳米级或微米级的高精度检测。

Description

压电驱动器的标定装置
技术领域
本发明属于压电陶瓷驱动器性能测试和标定技术领域，特别涉及压电驱动器的在线标定检测装置。
背景技术
压电驱动器的长度会随着施加电压的变化而伸长或者缩短，其变形量可以是微米级的或者纳米级的；目前，压电驱动器已经被广泛应用于光学系统、精密仪器、微机械电子技术等测量和控制领域，所以对于压电驱动器特性的测量显得尤为重要，这不仅可以研究材料的压电机理，而且可以提高其驱动的精度，从而提高测量和控制的精确性。
现有标定压电驱动器性能的方法主要有光学干涉法、激光多普勒测速仪等；光学干涉法的精度可以达到很高深度方向的分辨率（10-12m），但是由于相位的不确定性，它的检测范围仅限于光源的1/4波长；虽然可以通过相位调制技术可以把它的检测范围进行扩展，但是这会增加计算的复杂程度并减少测试的精度；另外，激光多普勒测速仪可以直接测试待测对象的运动速度，待测对象的位移是通过对运动速度积分而得，从而积分误差会减少检测的精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电驱动器的标定装置，该装置通过改变施加在压电驱动器上的电压从而直接测量其位移的方法，可以实现纳米级和微米级的高精度检测。
本发明的技术方案在于：一种压电驱动器的标定装置，其特征在于：包括光源，所述光源的出射光沿光路的方向上依次设有光纤Ⅰ、凸透镜A及分光镜，所述分光镜一侧出射端设有参考镜，所述分光镜另一侧出射端设有待测压电驱动器，所述待测压电驱动器与一幅值可调的直流电源相连接，所述分光镜的出射端设有凸透镜B，所述凸透镜B经光纤Ⅱ连接至宽带光谱仪，所述宽带光谱仪与带有数据采集和处理的电脑相连。
所述光纤Ⅰ靠近凸透镜A的一端设有固定光纤Ⅰ的接头。
所述光纤Ⅱ靠近凸透镜B的一端设有固定光纤Ⅱ的接头。
所述光源为可见光源或近红外线光源，所述分光镜对应为可见光分光镜或近红外线分光镜。
所述宽带光谱仪通过数据线与带有数据采集和处理的电脑相连。
所述待测压电驱动器通过机械部件固定，所述机械部件为具有两夹片的座体，所述两夹片间的间距可调。
本发明的优点在于：本发明可以在线标定压电驱动器的特性，能够实现从纳米级到微米级位移的精确检测，从而获得压电驱动器的滞回性、非线性等特性。
附图说明
图1为本发明的光路结构示意图。
图2为本发明所测得的压电驱动器的特性曲线。
具体实施方式
一种压电驱动器的标定装置，其特征在于：包括光源（1），所述光源的出射光沿光路的方向上依次设有光纤Ⅰ（2）、凸透镜A（3）、及分光镜（4），所述分光镜一侧出射端设有参考镜（5），所述分光镜另一侧出射端设有待测压电驱动器（6），所述待测压电驱动器与一幅值可调的直流电源（7）相连接，所述分光镜的出射端设有凸透镜B（8），所述凸透镜B经光纤Ⅱ（9）连接至宽带光谱仪（10），所述宽带光谱仪与带有数据采集和处理的电脑（11）相连。
所述光纤Ⅰ靠近凸透镜A的一端设有固定光纤Ⅰ的接头（12），所述光纤Ⅱ靠近凸透镜B的一端设有固定光纤Ⅱ的接头（13）。
该装置中固定光纤Ⅰ的接头与凸透镜A、分光镜及参考镜呈一直线排列，待测压电驱动器与分光镜、凸透镜B及固定光纤Ⅱ的接头呈另一直线排列，且两条直线相互垂直分布。
所述光源为可见光源或近红外线光源，所述分光镜对应为可见光分光镜或近红外线分光镜。
所述宽带光谱仪通过数据线（14）与带有数据采集和处理的电脑相连。
所述待测压电驱动器通过机械部件（15）固定，所述机械部件为具有两夹片的座体，所述两夹片间的间距可调。
本发明的工作原理和工作过程如下：测量前，将压电驱动器固定在机械部件上，由于压电驱动器大小不同，通过调整机械部件上两夹片之间的间距使之适应压电驱动器的尺寸，并加紧，调整机械部件的位置，使压电驱动器位于光路上；光源发出的近红外或者可见光经过光纤Ⅰ、凸透镜A、小孔到达分光镜并由分光镜分成两路光，一路光照到参考镜，另外一光路照到待测压电驱动器上；通过正向和反向调节幅值可调的直流电源的输出控制施加在待测压电驱动器上的电压，以此改变压电驱动器的位移变化；由分光镜分出的两束光分别在参考镜表面发生反射，在待测压电驱动器表面发射散射，发射光和散射光于分光镜的输出端发生干涉，并经光纤Ⅱ输送到宽带光谱仪的输入端，经光谱仪分析后输出，并经由数据线将输出信号传送至带有数据采集和处理系统的电脑进行分析处理，并输出其特性曲线，如图2所示。 
本发明对于压电驱动器特性的在线标定的精度极高，可以对其纳米级和微米级的位移进行精确测量，得出电压-位移的压电驱动器特性曲线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种压电驱动器的标定装置，其特征在于：包括光源，所述光源的出射光沿光路的方向上依次设有光纤Ⅰ、凸透镜A及分光镜，所述分光镜一侧出射端设有参考镜，所述分光镜另一侧出射端设有待测压电驱动器，所述待测压电驱动器与一幅值可调的直流电源相连接，所述分光镜的出射端设有凸透镜B，所述凸透镜B经光纤Ⅱ连接至宽带光谱仪，所述宽带光谱仪与带有数据采集和处理的电脑相连。
2.根据权利要求1所述的压电驱动器的标定装置，其特征在于：所述光纤Ⅰ靠近凸透镜A的一端设有固定光纤Ⅰ的接头。
3.根据权利要求1所述的压电驱动器的标定装置，其特征在于：所述光纤Ⅱ靠近凸透镜B的一端设有固定光纤Ⅱ的接头。
4.根据权利要求1所述的压电驱动器的标定装置，其特征在于：所述光源为可见光源或近红外线光源，所述分光镜对应为可见光分光镜或近红外线分光镜。
5.根据权利要求1所述的压电驱动器的标定装置，其特征在于：所述宽带光谱仪通过数据线与带有数据采集和处理的电脑相连。
6.根据权利要求1所述的压电驱动器的标定装置，其特征在于：所述待测压电驱动器通过机械部件固定，所述机械部件为具有两夹片的座体，所述两夹片间的间距可调。
CN201210159091.4A 2012-05-22 2012-05-22 压电驱动器的标定装置 Active CN102680830B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210159091.4A CN102680830B (zh) 2012-05-22 2012-05-22 压电驱动器的标定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210159091.4A CN102680830B (zh) 2012-05-22 2012-05-22 压电驱动器的标定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102680830A true CN102680830A (zh) 2012-09-19
CN102680830B CN102680830B (zh) 2015-08-12

Family

ID=46813061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210159091.4A Active CN102680830B (zh) 2012-05-22 2012-05-22 压电驱动器的标定装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102680830B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597394A (zh) * 2015-02-05 2015-05-06 电子科技大学 一种微环芯片驱动电路性能测试装置
CN105115940A (zh) * 2015-09-08 2015-12-02 福州大学 光学材料折射率曲线测量方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100085575A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-08 Industrial Technology Research Institute Method for determining vibration displacement and vibrating frequency and apparatus using the same
CN101907485A (zh) * 2010-08-25 2010-12-08 福州大学 非接触结构微振动监测装置
CN102023165A (zh) * 2010-12-08 2011-04-20 福州大学 玻璃纤维复合材料内部结构的三维成像及损伤检测装置
CN102294971A (zh) * 2011-09-24 2011-12-28 刘元泉 一种可调高度的公交车把手

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100085575A1 (en) * 2008-10-08 2010-04-08 Industrial Technology Research Institute Method for determining vibration displacement and vibrating frequency and apparatus using the same
CN101907485A (zh) * 2010-08-25 2010-12-08 福州大学 非接触结构微振动监测装置
CN102023165A (zh) * 2010-12-08 2011-04-20 福州大学 玻璃纤维复合材料内部结构的三维成像及损伤检测装置
CN102294971A (zh) * 2011-09-24 2011-12-28 刘元泉 一种可调高度的公交车把手

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马光明: "压电驱动器微小形变尺寸的标定", 《西南石油学院学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104597394A (zh) * 2015-02-05 2015-05-06 电子科技大学 一种微环芯片驱动电路性能测试装置
WO2016123858A1 (zh) * 2015-02-05 2016-08-11 电子科技大学 一种测试微环光开关驱动电路性能的装置
CN104597394B (zh) * 2015-02-05 2017-01-11 电子科技大学 一种微环芯片驱动电路性能测试装置
CN105115940A (zh) * 2015-09-08 2015-12-02 福州大学 光学材料折射率曲线测量方法及装置
CN105115940B (zh) * 2015-09-08 2017-10-20 福州大学 光学材料折射率曲线测量方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102680830B (zh) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107941154B (zh) 一种位移测量系统及测量方法
ITMI20090400A1 (it) Metodo di misurazione della velocita' di un fluido e relativa apparecchiatura.
CN203310858U (zh) 基于探测具有纳米级表面微结构的参考模型的测量系统
CN101943615A (zh) 基于拉曼光反射的测温装置及方法
CN108917895B (zh) 一种基于悬臂梁模态频率的质量称量装置及方法
CN102636457B (zh) 一种微量液体折射率的测量系统及测量方法
US8546762B1 (en) Method and arrangement for carrying out time-domain measurements
CN100580456C (zh) 利用双光束光纤光阱测量加速度的装置
CN103940341A (zh) 一种位移和倾角一体化测试仪器
CN205594083U (zh) 一种检测压电陶瓷压电常数d31的装置
CN102680830B (zh) 压电驱动器的标定装置
CN108775974B (zh) 基于多纵模自混合效应的温度传感测量装置及方法
CN102927923B (zh) 一种高精度纳米间距检测装置及检测方法
CN105092987A (zh) 一种光学检测装置及方法
EP2679984A1 (en) Method and arrangement for carrying out time-domain measurements
US11320454B2 (en) Scanning probe microscopy system for and method of mapping nanostructures on the surface of a sample
CN209085733U (zh) 一种基于悬臂梁模态频率的质量称量装置
RU2686401C1 (ru) Фотоэлектрический способ определения средней концентрации и среднего размера частиц пыли
CN102589690B (zh) 一种mems扫描微镜光谱仪工作电路
CN201237605Y (zh) 一种利用双光束光纤光阱测量加速度的装置
RU81323U1 (ru) Совмещенный волоконно-оптический датчик давления и температуры
CN110335522A (zh) 利用压电陶瓷模拟引力波的小型量子干涉仪
US20200298336A1 (en) Apparatus for Measuring a Fluid Jet Guiding a Laser Beam
KR101484695B1 (ko) 광파이버와 분광장치를 연결하는 연결장치 및 열간 슬래브의 청정도 측정 시스템
CN104132915A (zh) 小型高性能散射式能见度测量装置及测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant