CN200979890Y - 一种螺旋型压电陶瓷换能器 - Google Patents
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Abstract
一种螺旋型压电陶瓷换能器。采用金属衬底、压电陶瓷、金属镀膜3层紧密结合的复合层螺旋型结构,螺旋型的轴线方向和复合层复合方向一致,螺旋伸展方向沿轴向。通过螺旋结构将压电陶瓷微小的位移放大,同时增加能量转换面积。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种螺旋型压电陶瓷换能器,尤其是能有效扩大换能器的行程、有效增加能量转换面积的压电陶瓷换能器。
背景技术
目前普通压电陶瓷换能器是一种利用压电陶瓷压电效应制作的微位移器件。它具有体积小、重量轻、精度和分辨率高等许多优点,但由于其行程较短,因而限制了其在许多领域的应用。而且普通压电陶瓷换能器有效面积较小,能量转换能力低的缺点。
发明内容
为了克服普通压电陶瓷换能器行程较短,能量转换有效面积小的缺点,本实用新型提供一种螺旋型压电陶瓷换能器,该压电陶瓷换能器可以将压电陶瓷微小的位移放大,同时有效的增加能量转换面积。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:采用螺旋型压电陶瓷结构。该螺旋型结构为金属衬底、压电陶瓷、金属镀膜3层紧密结合的复合层结构,压电陶瓷居中。螺旋型的轴线方向和复合层复合方向一致,螺旋伸展方向沿轴向。金属衬底用来和压电陶瓷产生形变差值,同时做电极;金属镀膜为柔性结构只做电极功能。当实现电能-机械能转换时,在两个电极施加电压使压电陶瓷产生的切线方向的长度位移,会由于金属衬底的长度不变和其与压电陶瓷的紧密结合而使它们发生沿螺旋结构轴向的弯曲,这种轴向的弯曲会由螺旋型的结构加以积累,体现为整个换能器在轴向的明显长度变化。当实现机械能-电能转换时,也会由螺旋结构将轴向的长度变化转换为压电陶瓷的局部微小位移,使压电陶瓷通过电极输出电压。同时螺旋型的结构可以提供普通压电陶瓷换能器数倍的有效能量转换面积。
本实用新型的有益效果是,通过换能器螺旋型结构将其轴向的明显的长度变化和其组件中的压电陶瓷的微小位移实现转换;从而使压电陶瓷能适用于更多的工作领域。同时通过换能器的螺旋结构可以提供普通压电陶瓷换能器数倍的有效能量转换面积。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理图。
图中(1)金属衬底,(2)压电陶瓷,(3)金属镀膜。
具体实施方式
在图1中,压电陶瓷(2)一个平面和金属衬底(1)紧密结合,压电陶瓷(2)另外一个平面覆盖着金属镀膜(3);3个部分组合成一个复合层。
整个结构中,螺旋型的轴线方向和复合层复合方向一致,螺旋伸展方向沿轴向。金属衬底(1)用来和压电陶瓷(2)产生形变差值,同时做电极;金属镀膜(3)为柔性结构只做电极功能。
当实现电能-机械能转换时,在两个电极施加电压使压电陶瓷(2)产生的切线方向的长度位移,会由于金属衬底(1)的长度不变和其与压电陶瓷(2)的紧密结合而使它们发生轴向的弯曲,这种轴向的弯曲会由螺旋型的结构加以积累,体现为整个换能器螺旋型结构在轴向的明显长度变化。
当实现机械能-电能转换时,也会由换能器螺旋结构将轴向的长度变化分解为压电陶瓷(2)的局部微小位移,使压电陶瓷(2)通过电极输出电压。
同时螺旋型的结构可以提供普通压电陶瓷换能器数倍的有效能量转换面积。
Claims (1)
1.一种螺旋型压电陶瓷换能器:采用金属衬底、压电陶瓷、金属镀膜3层紧密结合的复合层螺旋型结构,其特征是:螺旋型的轴线方向和复合层复合方向一致,螺旋伸展方向沿轴向。
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