CN115342866A - 一种压电陶瓷作动器检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种压电陶瓷作动器检测装置及系统，包括压电陶瓷作动器、第一测试件、第二测试件，所述第一测试件用于固定所述压电陶瓷作动器，并与所述第二测试件配合测试所述压电陶瓷作动器的动作特性；所述第一测试件包括力传感器；所述第二测试件包括激光位移传感器和调整支架；所述力传感器用于测试所述压电陶瓷作动器受到来自所述顶块施加的预紧力产生的应变信号；所述激光位移传感器活动设置于所述调整支架的一侧，所述激光位移传感器用于测试所述压电陶瓷作动器的位移，通过上述装置能够准确地获取作为压电陶瓷作动器检测指标的应变信号和位移。

Description

一种压电陶瓷作动器检测装置及系统

技术领域

本发明涉及风洞测控技术领域，具体而言，涉及一种压电陶瓷作动器检测装置及系统。

背景技术

压电陶瓷作动器是一种压电材料，压电材料是一种智能材料，智能材料结构技术应用于结构振动控制是当下热点研究课题之一，其中压电材料具有低密度、低阻抗、频响快等特点，已广泛的应用于振动主动控制领域，并取得了较好的应用效果。

但压电陶瓷作动器本身具有明显的迟滞特性，且由于压电陶瓷作动器可能工作于某些特殊环境，如在低温情况下，迟滞特性也会随温度的改变而改变，由于以上特点不能很好的把握压电陶瓷作动器的减震特性以及减震效果，并且会对振动控制的效果产生严重影响，且国内少有对压电陶瓷作动器的温度特性、迟滞特性等特性的研究，这对人们在实际运用压电陶瓷作动器进行作业时产生了极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电陶瓷作动器检测装置及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种压电陶瓷作动器检测装置，包括压电陶瓷作动器、第一测试件、第二测试件，所述第一测试件用于固定所述压电陶瓷作动器，并与所述第二测试件配合测试所述压电陶瓷作动器的动作特性；

所述第一测试件包括顶块、滑杆、丝杆、底座、预紧螺母、弹簧以及力传感器；

所述第二测试件包括激光位移传感器和调整支架；

所述力传感器、滑杆和丝杆位于所述底座的一侧；

所述滑杆和所述丝杆远离所述底座的一端贯穿所述顶块；

所述预紧螺母设置于所述丝杆远离所述底座的一端，并与所述顶块远离所述底座的一侧接触；

所述弹簧设置在所述顶块与所述丝杆之间，并与所述预紧螺母接触；

所述压电陶瓷作动器的一端与所述力传感器接触，另一端与所述顶块接触；

所述预紧螺母用于通过所述弹簧向所述顶块施加预紧力，所述力传感器用于测试所述压电陶瓷作动器受到来自所述顶块施加的预紧力产生的应变信号；

所述激光位移传感器活动设置于所述调整支架的一侧，所述激光位移传感器用于测试所述压电陶瓷作动器的位移。

在一种可能的实施方式中，所述第一测试件还包括直线轴承，所述直线轴承位于所述顶块与所述滑杆之间，所述直线轴承套设于所述滑杆远离所述底座的一端。

在一种可能的实施方式中，所述第一测试件还包括球形垫块，所述球形垫块位于所述顶块与所述压电陶瓷作动器之间，所述球形垫块与所述压电陶瓷作动器接触。

在一种可能的实施方式中，所述滑杆包括第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆和所述第二滑杆相对设置于所述力传感器的两侧，所述丝杆包括第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆分别设置在所述力传感器的两侧，所述第一丝杆到所述第二丝杆的距离小于所述第一滑杆到第二滑杆的距离。

第二方面，本发明实施例提供一种压电陶瓷作动器检测系统，包括物理仿真平台、计算机设备以及第一方面所述的压电陶瓷作动器检测装置；

所述压电陶瓷作动器检测装置分别与所述物理仿真平台和所述计算机设备通信连接，所述物理仿真平台与所述计算机设备通信连接；

在预置条件下，所述物理仿真平台用于向所述压电陶瓷作动器提供程控电压；

所述压电陶瓷作动器检测装置通过所述预紧螺母向所述压电陶瓷作动器提供测试预紧力，并通过所述激光位移传感器获取所述压电陶瓷作动器的测试位移以及通过所述力传感器获取所述压电陶瓷作动器的应变信号；

所述物理仿真平台接收所述应变信号，并将所述应变信号转化为应变力后传输至所述计算机设备；

所述计算机设备用于接收所述压电陶瓷作动器在所述程控电压和所述测试预紧力产生的所述测试位移和所述应变力，并根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器的动作特性。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括功率放大器；

所述物理仿真平台通过所述功率放大器与所述压电陶瓷作动器检测装置通信连接；

所述功率放大器用于将所述程控电压放大后施加至所述压电陶瓷作动器。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括信号调理器；

所述计算机设备通过所述信号调理器与所述压电陶瓷作动器检测装置通信连接；

所述信号调理器用于将所述应变信号滤波并转化为所述应变力，并传输至所述计算机设备。

在一种可能的实施方式中，所述预置条件为所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括温度控制器；

所述温度控制器用于控制所述压电陶瓷作动器的温度；

所述预置条件为所述预置条件为所述温度控制器改变压电陶瓷作动器的温度，所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述温度控制器改变压电陶瓷作动器的温度，所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

在一种可能的实施方式中，在所述根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器的动作特性之后，所述计算机设备还用于将所述压电陶瓷作动器的动作特性进行可视化显示。

相比现有技术，本发明提供的有益效果包括：采用本发明提供的一种压电陶瓷作动器检测装置及系统，包括压电陶瓷作动器、第一测试件、第二测试件，所述第一测试件用于固定所述压电陶瓷作动器，并与所述第二测试件配合测试所述压电陶瓷作动器的动作特性；所述第一测试件包括力传感器；所述第二测试件包括激光位移传感器和调整支架；所述力传感器用于测试所述压电陶瓷作动器受到来自所述顶块施加的预紧力产生的应变信号；所述激光位移传感器活动设置于所述调整支架的一侧，所述激光位移传感器用于测试所述压电陶瓷作动器的位移，通过上述装置能够准确地获取作为压电陶瓷作动器检测指标的应变信号和位移。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的压电陶瓷作动器检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的压电陶瓷作动器系统的结构示意框图；

图3（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图3（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图；

图4（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图4（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图；

图5（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图5（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变程控电压时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图；

图6（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图6（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图；

图7（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图7（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图；

图8（a）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种力特性示意图；

图8（b）为本发明实施例提供的预置条件为改变测试预紧力时，压电陶瓷作动器的一种位移特性示意图。

附图标记：底座-1、力传感器-2、滑杆-3、直线轴承-4、预紧螺母-5、弹簧-6、丝杆-7、球形垫块-8、激光位移传感器-9、顶块-10、压电陶瓷作动器-11、调整支架-12、压电陶瓷作动器检测装置-100、物理仿真平台-200、计算机设备-300。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例中，计算机设备可以包括移动设备、平板计算机、膝上型计算机等或其任意组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种压电陶瓷作动器检测装置的结构示意图。

该压电陶瓷作动器检测装置包括压电陶瓷作动器11、第一测试件、第二测试件，所述第一测试件用于固定所述压电陶瓷作动器11，并与所述第二测试件配合测试所述压电陶瓷作动器11的动作特性；所述第一测试件包括顶块10、滑杆3、丝杆7、底座1、预紧螺母5、弹簧6以及力传感器2；所述第二测试件包括激光位移传感器9和调整支架12；所述力传感器2、滑杆3和丝杆7位于所述底座1的一侧；所述滑杆3和所述丝杆7远离所述底座1的一端贯穿所述顶块10；所述预紧螺母5设置于所述丝杆7远离所述底座1的一端，并与所述顶块10远离所述底座1的一侧接触；所述弹簧6设置在所述顶块10与所述丝杆7之间，并与所述预紧螺母5接触；所述压电陶瓷作动器11的一端与所述力传感器2接触，另一端与所述顶块10接触；所述预紧螺母5用于通过所述弹簧6向所述顶块10施加预紧力，所述力传感器2用于测试所述压电陶瓷作动器11受到来自所述顶块10施加的预紧力产生的应变信号；所述激光位移传感器9活动设置于所述调整支架12的一侧，所述激光位移传感器9用于测试所述压电陶瓷作动器11的位移。

在本发明实施例中，为了能够准确地检测出压电陶瓷作动器11的动作特性，可以通过上述装置结构使压电陶瓷作动器11在预设条件下进行位移以及应变信号的采集，以便能够通过采集的对应参数进行压电陶瓷作动器11的动作特性的判断。

在一种可能的实施方式中，所述第一测试件还包括直线轴承4，所述直线轴承4位于所述顶块10与所述滑杆3之间，所述直线轴承4套设于所述滑杆3远离所述底座1的一端。

在本发明实施例中，为了能够使得顶块10能够沿着预计的方向滑动，以及顶块10能够稳定的进行移动，可以设置直线轴承4，直线轴承4的外环，即与顶块10接触的部分便可以与顶块10产生过盈配合，以达到顶块10能够沿着滑杆3确定的方向进行移动的基础上，能够适度控制顶块10的位移。

在一种可能的实施方式中，所述第一测试件还包括球形垫块8，所述球形垫块8位于所述顶块10与所述压电陶瓷作动器11之间，所述球形垫块8与所述压电陶瓷作动器11接触。

在本发明实施例中，为了能够保证测试过程中压电陶瓷作动器11不会损坏，可以设置球形垫块8在压电陶瓷作动器11和顶块10之间，以便形成缓冲。

在一种可能的实施方式中，所述滑杆3包括第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆和所述第二滑杆相对设置于所述力传感器2的两侧，所述丝杆7包括第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆分别设置在所述力传感器2的两侧，所述第一丝杆到所述第二丝杆的距离小于所述第一滑杆到第二滑杆的距离。

为了能够进一步提高整个装置的稳定性，可以对称的设置第一滑杆和第二滑杆、以及第一丝杆和第二丝杆，如此设计，能够使得顶块10在进行移动时更加稳定。

请结合参阅图2，图2为本发明实施例提供的压电陶瓷作动器检测系统的结构示意框图。

在本发明实施例中，压电陶瓷作动器检测系统包括物理仿真平台200、计算机设备300以及前述的压电陶瓷作动器检测装置100；

所述压电陶瓷作动器检测装置100分别与所述物理仿真平台200和所述计算机设备300通信连接，所述物理仿真平台200与所述计算机设备300通信连接；

在预置条件下，所述物理仿真平台200用于向所述压电陶瓷作动器11提供程控电压；

所述压电陶瓷作动器检测装置100通过所述预紧螺母5向所述压电陶瓷作动器11提供测试预紧力，并通过所述激光位移传感器9获取所述压电陶瓷作动器11的测试位移以及通过所述力传感器2获取所述压电陶瓷作动器11的应变信号；

所述物理仿真平台200接收所述应变信号，并将所述应变信号转化为应变力后传输至所述计算机设备300；

所述计算机设备300用于接收所述压电陶瓷作动器11在所述程控电压和所述测试预紧力产生的所述测试位移和所述应变力，并根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器11的动作特性。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括功率放大器；

所述物理仿真平台200通过所述功率放大器与所述压电陶瓷作动器检测装置100通信连接；

所述功率放大器用于将所述程控电压放大后施加至所述压电陶瓷作动器11。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括信号调理器；

所述计算机设备300通过所述信号调理器与所述压电陶瓷作动器检测装置100通信连接；

所述信号调理器用于将所述应变信号滤波并转化为所述应变力，并传输至所述计算机设备300。

在一种可能的实施方式中，所述预置条件为所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

在一种可能的实施方式中，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括温度控制器；

所述温度控制器用于控制所述压电陶瓷作动器11的温度；

所述预置条件为所述预置条件为所述温度控制器改变压电陶瓷作动器11的温度，所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述温度控制器改变压电陶瓷作动器11的温度，所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

在一种可能的实施方式中，在所述根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器11的动作特性之后，所述计算机设备300还用于将所述压电陶瓷作动器11的动作特性进行可视化显示。

为了能够更加清楚的描述本发明实施例提供的方案，下面对压电陶瓷作动器检测装置100进行整体描述。

本发明的压电陶瓷作动器11底面检测装置，力传感器2、滑杆3和丝杆7位于底座1的一侧，力传感器2通过螺钉与底座1固定，滑杆3和丝杆7通过螺纹与底座1固定在一起，通过螺钉和螺纹的固定，增加了力传感器2、滑杆3以及丝杆7和底座1之间的稳定性，滑杆3的上部套有直线轴承4，直线轴承4可以自由沿滑杆3滑动，直线轴承4套设于滑杆3远离底座1的一端，直线轴承4位于顶块10与滑杆3之间，直线轴承4的外环上侧与顶块10过盈配合，通过过盈配合使得滑杆3和顶块10更加紧密的连接，增加了检测装置的稳固性，预紧螺母5设置于丝杆7远离底座1的一端，并与顶块10远离底座1的一侧接触，弹簧6设置在顶块10与丝杆7之间，并与预紧螺母5接触，预紧螺母5将预紧力通过弹簧6施加在顶块10上，顶块10再将预紧力施加给压电陶瓷作动器11上，力传感器2用于测试压电陶瓷作动器11受到来自顶块10施加的预紧力产生的应变信号，激光位移传感器9活动设置于调整支架12的一侧，激光位移传感器9用于测试压电陶瓷作动器11的位移，激光位移传感器9安装在调整支架12上，调整支架12固定在平台上面，调整支架12可以通过4个调整螺母来调整激光位移传感器9的高度与角度，进而通过激光位移传感器9测量压电陶瓷作动器11的输出位移，上述检测装置设计的结构简单，方便操作，上述力传感器2和激光位移传感器9与检测装置的摆放位置使力传感器2和激光位移传感器9能准确的检测出输出力和输出位移，在顶块10与压电陶瓷作动器11之间存在球形垫块8，球形垫块8与压电陶瓷作动器11接触，这是因为虽然压电陶瓷作动器11产生巨大的轴向推力，但其可以承受的弯曲应力和剪切应力比较小，因此在顶块10与压电陶瓷作动器11之间设计了球形垫块8以防止损坏压电陶瓷作动器11，球形气垫能减小压电陶瓷作动器11承受的弯曲应力和剪切应力，对压电陶瓷作动器11的顶端起到了保护作用。

为了能够更加清楚的描述本发明实施例提供的方案，下面对压电陶瓷作动器检测系统进行整体详细的描述。

压电陶瓷作动器检测装置100分别与物理仿真平台200和计算机设备300通信连接，物理仿真平台200与所述计算机设备300通信连接，在预置条件下，物理仿真平台200用于向压电陶瓷作动器11提供程控电压，压电陶瓷作动器检测装置100通过预紧螺母5向压电陶瓷作动器11提供测试预紧力，并通过激光位移传感器9获取压电陶瓷作动器11的测试位移以及通过力传感器2获取压电陶瓷作动器11的应变信号；物理仿真平台200接收所述应变信号，并将应变信号转化为应变力后传输至计算机设备300，计算机设备300用于接收压电陶瓷作动器11在程控电压和测试预紧力产生的测试位移和应变力，并根据测试位移和应变力计算得到压电陶瓷作动器11的动作特性。压电陶瓷作动器检测系统还包括功率放大器，物理仿真平台200通过功率放大器与压电陶瓷作动器检测装置100通信连接，功率放大器用于将程控电压放大后施加至压电陶瓷作动器11。压电陶瓷作动器检测系统还包括信号调理器，计算机设备300通过信号调理器与压电陶瓷作动器检测装置100通信连接，信号调理器用于将应变信号滤波并转换为应变力，并传输至计算机设备300。检测的预置条件为程控电压改变，测试预紧力不变或者程控电压不改变，测试预紧力不变。压电陶瓷作动器11还包括温度控制器；温度控制器用于控制压电陶瓷作动器11的温度；预置条件为预置条件为温度条件改变压电陶瓷作动器11的温度，程控电压改变，测试预紧力不变或者温度控制器改变压电陶瓷作动器11的温度，程控电压不改变，测试预紧力不变。物理仿真平台200与功率放大器和信号调理器通信连接，功率放大器和信号调理器与检测装置连接，物理仿真平台200与计算机设备300连接，计算机设备300与检测装置连接，本发明使用的力传感器2和激光位移传感器9能准确的检测出输出力和输出位移。本发明的检测系统使压电陶瓷作动器11的动作特性测量结果更准确，有益于压电陶瓷作动器11的振动控制效果。

为了能够更加清楚的描述本发明实施例提供的方案，请结合参阅图3至图5，上述三幅图为改变程控电压，得到压电陶瓷作动器11在同一预紧力不同外加电压下的输出位移和输出力的特性示意图，其中，图3为压电陶瓷作动器11在预紧力为0KN时的输出特性，其中，图3（a）为预紧力为0KN时的力输出特征，图3（b）为预紧力为0KN时的位移输出特征；图4为压电陶瓷作动器11在预紧力为3KN时的输出特性，其中，其中，图4（a）为预紧力为3KN时的力输出特征，图4（b）为预紧力为3KN时的位移输出特征；图5为压电陶瓷作动器11在预紧力为6KN时的输出特性，其中，图5（a）为预紧力为6KN时的力输出特征，图5（b）为预紧力为6KN时的位移输出特征，，上述三幅图表示三次实验，探究了压电陶瓷作动器11在同一预紧力不同程控电压下的输出位移和输出力。如图3所示，为压电陶瓷作动器11在自由状态下输出力/输出位移随程控电压增大的变化特性。图4、图5所示为压电陶瓷作动器11分别在预紧力为3KN和6KN时输出力/输出位移随程控电压增大的变化特性。其中，程控电压经功率放大器放大一百倍以驱动压电陶瓷作动器11。

相应的，请结合参阅图6至图8，上述三幅图为改变预紧力，重复上述过程便可得到压电陶瓷作动器11在同一外加电压不同预紧力下的输出位移和输出力的示意图，其中，图6为压电陶瓷作动器11在程控电压为0时的输出特性，其中，图6（a）为程控电压为0时的力输出特征，图6（b）为程控电压为0时的位移输出特征；图7为压电陶瓷作动器11在程控电压为360v时的输出特性，其中，图7（a）为程控电压为360v时的力输出特征，图7（b）为程控电压为360v时的位移输出特征；图8为压电陶瓷作动器11在程控电压为720v时的输出特性，其中，图8（a）为程控电压为720v时的力输出特征，图8（b）为程控电压为720v时的位移输出特征；上述三幅图表示三次实验，探究了压电陶瓷作动器11在同一程控电压不同预紧力下的输出位移和输出力。如图6所示，为压电陶瓷作动器11在自由状态下输出力/输出位移随预紧力增大的变化特性。图7、图8所示为压电陶瓷作动器11分别在程控电压为360V和720V时输出力/输出位移随预紧力增大的变化特性。

除此之外，还可以改变压电陶瓷作动器11所处的环境温度，重复上述过程便可得到压电陶瓷作动器11在低温环境时，不同外加电压或不同预紧力下的输出位移和输出力。

需要说明的是，本发明为一种压电陶瓷作动器11的检测装置和系统，本发明的压电陶瓷作动器检测装置100设计结构简单，方便操作，本发明压电陶瓷作动器检测系统中的功率放大器将程控电压放大以驱动压电陶瓷作动器11产生力应变信号和位移并将力应变信号与位移发送到压电陶瓷作动器检测装置100，检测装置将力应变信号和位移发送至计算机设备300和物理仿真平台200，本发明压电陶瓷作动器检测系统中的信号调理器将压电陶瓷作动器11产生的力应变信号作滤波处理发送至物理仿真平台200，物理仿真平台200中的simulink方框自动生成硬件驱动代码，物理仿真平台200通过数模转换将程控电压发送至功率放大器，通过模数转化将力应变数据发送至计算机设备300，上述过程大大降低了计算机设备300的工作量，并且可以实时的更加高效的修改算法，使压电陶瓷作动器11的动作特性测量结果更准确，更有益于压电陶瓷作动器11的振动控制效果。

出于说明目的，前面的描述是参考具体实施例而进行的。但是，上述说明性论述并不打算穷举或将本公开局限于所公开的精确形式。根据上述教导，众多修改和变化都是可行的。选择并描述这些实施例是为了最佳地说明本公开的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员最佳地利用本公开，并利用具有不同修改的各种实施例以适于预期的特定应用。出于说明目的，前面的描述是参考具体实施例而进行的。但是，上述说明性论述并不打算穷举或将本公开局限于所公开的精确形式。根据上述教导，众多修改和变化都是可行的。选择并描述这些实施例是为了最佳地说明本公开的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员最佳地利用本公开，并利用具有不同修改的各种实施例以适于预期的特定应用。

Claims (10)

1.一种压电陶瓷作动器检测装置，其特征在于，包括压电陶瓷作动器、第一测试件、第二测试件，所述第一测试件用于固定所述压电陶瓷作动器，并与所述第二测试件配合测试所述压电陶瓷作动器的动作特性；所述第一测试件包括顶块、滑杆、丝杆、底座、预紧螺母、弹簧以及力传感器；所述第二测试件包括激光位移传感器和调整支架；所述力传感器、滑杆和丝杆位于所述底座的一侧；所述滑杆和所述丝杆远离所述底座的一端贯穿所述顶块；所述预紧螺母设置于所述丝杆远离所述底座的一端，并与所述顶块远离所述底座的一侧接触；所述弹簧设置在所述顶块与所述丝杆之间，并与所述预紧螺母接触；所述压电陶瓷作动器的一端与所述力传感器接触，另一端与所述顶块接触；所述预紧螺母用于通过所述弹簧向所述顶块施加预紧力，所述力传感器用于测试所述压电陶瓷作动器受到来自所述顶块施加的预紧力产生的应变信号；所述激光位移传感器活动设置于所述调整支架的一侧，所述激光位移传感器用于测试所述压电陶瓷作动器的位移。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一测试件还包括直线轴承，所述直线轴承位于所述顶块与所述滑杆之间，所述直线轴承套设于所述滑杆远离所述底座的一端。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一测试件还包括球形垫块，所述球形垫块位于所述顶块与所述压电陶瓷作动器之间，所述球形垫块与所述压电陶瓷作动器接触。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑杆包括第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆和所述第二滑杆相对设置于所述力传感器的两侧，所述丝杆包括第一丝杆和第二丝杆，所述第一丝杆和第二丝杆分别设置在所述力传感器的两侧，所述第一丝杆到所述第二丝杆的距离小于所述第一滑杆到第二滑杆的距离。

5.一种压电陶瓷作动器检测系统，其特征在于，包括物理仿真平台、计算机设备以及权利要求1-4中任一项所述的压电陶瓷作动器检测装置；所述压电陶瓷作动器检测装置分别与所述物理仿真平台和所述计算机设备通信连接，所述物理仿真平台与所述计算机设备通信连接；在预置条件下，所述物理仿真平台用于向所述压电陶瓷作动器提供程控电压；所述压电陶瓷作动器检测装置通过所述预紧螺母向所述压电陶瓷作动器提供测试预紧力，并通过所述激光位移传感器获取所述压电陶瓷作动器的测试位移以及通过所述力传感器获取所述压电陶瓷作动器的应变信号；所述物理仿真平台接收所述应变信号，并将所述应变信号转化为应变力后传输至所述计算机设备；所述计算机设备用于接收所述压电陶瓷作动器在所述程控电压和所述测试预紧力产生的所述测试位移和所述应变力，并根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器的动作特性。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括功率放大器；所述物理仿真平台通过所述功率放大器与所述压电陶瓷作动器检测装置通信连接；所述功率放大器用于将所述程控电压放大后施加至所述压电陶瓷作动器。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括信号调理器；

所述计算机设备通过所述信号调理器与所述压电陶瓷作动器检测装置通信连接；所述信号调理器用于将所述应变信号滤波并转化为所述应变力，并传输至所述计算机设备。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预置条件为所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压电陶瓷作动器检测系统还包括温度控制器；

所述温度控制器用于控制所述压电陶瓷作动器的温度；所述预置条件为所述预置条件为所述温度控制器改变压电陶瓷作动器的温度，所述程控电压改变，所述测试预紧力不变或者所述温度控制器改变压电陶瓷作动器的温度，所述程控电压不改变，所述测试预紧不变。

10.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述根据所述测试位移和所述应变力计算得到所述压电陶瓷作动器的动作特性之后，所述计算机设备还用于将所述压电陶瓷作动器的动作特性进行可视化显示。

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