CN114112657A - 压电测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了压电测试装置，所述压电测试装置包括单片机，所述单片机设有传感装置，且所述单片机顶端连接有蓝牙，所述蓝牙用于进行数据交互；电机驱动器，所述电机驱动器连接于单片机，且所述电机驱动器顶端连接有电源；步进电机，所述步进电机连接于电机驱动器，且所述步进电机连接有传动装置，所述传动装置外侧连接有推板；本发明通过单片机对测试装置进行控制，能够通过手机或电脑等设备通过蓝牙对装置的按压压力大小、按压频率、按压次数进行设置，具有较高的可操控性，同时其体积较小，能够根据需求更方便的进行移动，解决了其它测试装置操控难度大、体积过大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及器械检测技术领域，特别是涉及压电测试装置。
背景技术
材料测试是每一种材料在研制、测试过程中需要考虑的问题。例如在压电材料的测试中，需要对其进行按压，从而测量其压电响应能力。此外，在对材料力学性能的测试种，相关性能也被广泛应用，例如：压力转化的电能的测试；微悬臂梁结构检测等。而在压电材料检查方面，这个设备表现出了极大的优势。通过设计对压电材料的按压需要有能够预设其压力大小以及按压频率，从而实现对材料的响应能力测试。对材料的测试需要有与材料形状相应的测试装置。也考虑到小型化和便携性的需求，将控制装置简化为手机、电脑等外部设备的蓝牙操作能更大的提高设备的便携性和可扩展性；
如上所述，材料，尤其是压电材料的测试需要一种频率可控、压力可控的测试装置来进行测试，同时受到实验室空间的限制，对测试装置的体积也有一定的要求，而当前普遍测试装置均体积较大或可操控性不好，因此一种可操控性好的、小型的压电材料测试装置亟待开发，为此我们提出压电测试装置。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供压电测试装置，本发明通过单片机对测试装置进行控制，能够通过手机或电脑等设备通过蓝牙对装置的按压压力大小、按压频率、按压次数进行设置，具有较高的可操控性，同时其体积较小，能够根据需求更方便的进行移动，解决了其它测试装置操控难度大、体积过大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：压电测试装置，所述压电测试装置包括
单片机，所述单片机设有传感装置，且所述单片机顶端连接有蓝牙，所述蓝牙用于进行数据交互；
电机驱动器，所述电机驱动器连接于单片机，且所述电机驱动器顶端连接有电源；
步进电机，所述步进电机连接于电机驱动器，且所述步进电机连接有传动装置，所述传动装置外侧连接有推板；
挡板，所述挡板连接于传动装置，且所述挡板顶端一侧表面连接有压力传感器。
优选的，所述单片机通过编程对步进电机进行状态控制，且所述电机驱动器将单片机输出的控制信号转换为对步进电机的控制信号，所述电机驱动器对步进电机起供能作用。
优选的，所述单片机包括ESP32但不限于该型号的处理器，所述电机驱动器包括独立的电机驱动器及电机内置的电机驱动器。
优选的，所述蓝牙包括但不限于内置蓝牙芯片的ESP32或其它能够进行蓝牙数据交互的蓝牙芯片，且所述蓝牙与手机或是电脑等支持蓝牙通讯的设备进行数据交互并设置其按压频率、压力大小、按压次数等参数。
优选的，所述步进电机可以将输入的信号转换为动能，且将动能传递到传动装置。
优选的，所述推板根据所测试材料的要求及性质不同设置，且所述推板连接有按压杆。
优选的，所述压力传感器可以将受到的压力通过数字或模拟量的方式，将压力信息传递至单片机，且其形式包括但不仅限于电阻式压力传感器、压电式压力传感器。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
本发明通过单片机对测试装置进行控制，能够通过手机或电脑等设备通过蓝牙对装置的按压压力大小、按压频率、按压次数进行设置，具有较高的可操控性，同时其体积较小，能够根据需求更方便的进行移动，解决了其它测试装置操控难度大、体积过大的问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的压电材料测试曲线结构示意图；
其中：1、单片机；2、蓝牙；3、电源；4、电机驱动器；5、步进电机；6、传动装置；7、推板；8、压力传感器；9、挡板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例:
如图1所示，压电测试装置，压电测试装置包括：单片机1，单片机1设有传感装置，且单片机1顶端连接有蓝牙2，蓝牙2用于进行数据交互；电机驱动器4，电机驱动器4连接于单片机1，且电机驱动器4顶端连接有电源3；步进电机5，步进电机5连接于电机驱动器4，且步进电机5连接有传动装置6，传动装置6外侧连接有推板7；挡板9，挡板9连接于传动装置6，且挡板9顶端一侧表面连接有压力传感器8；单片机1通过编程对步进电机5进行状态控制，且电机驱动器4将单片机1输出的控制信号转换为对步进电机5的控制信号，电机驱动器4对步进电机5起供能作用；
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1所示，单片机1包括ESP32但不限于该型号的处理器，电机驱动器4包括独立的电机驱动器及电机内置的电机驱动器；
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1所示，蓝牙2包括但不限于内置蓝牙芯片的ESP32或其它能够进行蓝牙数据交互的蓝牙芯片，且蓝牙2与手机或是电脑等支持蓝牙通讯的设备进行数据交互并设置其按压频率、压力大小、按压次数等参数；
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1所示，步进电机5可以将输入的信号转换为动能，且将动能传递到传动装置6；
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1所示，推板7根据所测试材料的要求及性质不同设置，且推板7连接有按压杆；
在其他实施例中，本实施例公开了，请如图1所示，压力传感器8可以将受到的压力通过数字或模拟量的方式，将压力信息传递至单片机1，且其形式包括但不仅限于电阻式压力传感器、压电式压力传感器；
工作原理：接通电源3，通过蓝牙2设置器件传动参数，然后将压电材料固定在挡板9以及压力传感器8之上进行实验，单片机1通过电机驱动器4控制步进电机5旋转，通过传动装置6控制压杆对压电材料进行按压，并通过压力传感器8感知压力的值，在达到预设压力时回撤按压杆；单片机1与蓝牙2连接或集成为同一块芯片，可以减少检测设备的总体体积；单片机1能够通过编程对所使用的步进电机5进行状态控制，能够对操作进行计数，能够对装置按压的压力进行检测，能够对按压的频率进行控制。
实验流程：
1、制备薄膜压电材料，将0.1g的PVDF溶解在DMF溶液中，形成1wt％有机溶液；
2、通过旋转涂敷法，将PVDF涂敷在载玻片上，在60摄氏度下真空干燥24h；
3、干燥完毕后，将其剪裁成10X10mm的正方形，将其放置在相同面积的两片铝箔之间外接两条铜导线；
4、然后放置在压力传感器8上，进行实验，其测试曲线如图2所示。
本发明通过单片机1对测试装置进行控制，能够通过手机或电脑等设备通过蓝牙2对装置的按压压力大小、按压频率、按压次数进行设置，具有较高的可操控性，同时其体积较小，能够根据需求更方便的进行移动，解决了其它测试装置操控难度大、体积过大的问题。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (7)
1.压电测试装置，其特征在于：所述压电测试装置包括
单片机(1)，所述单片机(1)设有传感装置，且所述单片机(1)顶端连接有蓝牙(2)，所述蓝牙(2)用于进行数据交互；
电机驱动器(4)，所述电机驱动器(4)连接于单片机(1)，且所述电机驱动器(4)顶端连接有电源(3)；
步进电机(5)，所述步进电机(5)连接于电机驱动器(4)，且所述步进电机(5)连接有传动装置(6)，所述传动装置(6)外侧连接有推板(7)；
挡板(9)，所述挡板(9)连接于传动装置(6)，且所述挡板(9)顶端一侧表面连接有压力传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述单片机(1)通过编程对步进电机(5)进行状态控制，且所述电机驱动器(4)将单片机(1)输出的控制信号转换为对步进电机(5)的控制信号，所述电机驱动器(4)对步进电机(5)起供能作用。
3.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述单片机(1)包括ESP32但不限于该型号的处理器，所述电机驱动器(4)包括独立的电机驱动器及电机内置的电机驱动器。
4.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述蓝牙(2)包括但不限于内置蓝牙芯片的ESP32或其它能够进行蓝牙数据交互的蓝牙芯片，且所述蓝牙(2)与手机或是电脑等支持蓝牙通讯的设备进行数据交互并设置其按压频率、压力大小、按压次数等参数。
5.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述步进电机(5)可以将输入的信号转换为动能，且将动能传递到传动装置(6)。
6.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述推板(7)根据所测试材料的要求及性质不同设置，且所述推板(7)连接有按压杆。
7.根据权利要求1所述的压电测试装置，其特征在于：所述压力传感器(8)可以将受到的压力通过数字或模拟量的方式，将压力信息传递至单片机(1)，且其形式包括但不仅限于电阻式压力传感器、压电式压力传感器。
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