DE102006025991B4 - Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotors - Google Patents

Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotors

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DE102006025991B4
DE102006025991B4 DE200610025991 DE102006025991A DE102006025991B4 DE 102006025991 B4 DE102006025991 B4 DE 102006025991B4 DE 200610025991 DE200610025991 DE 200610025991 DE 102006025991 A DE102006025991 A DE 102006025991A DE 102006025991 B4 DE102006025991 B4 DE 102006025991B4
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Wladimir Wischnewskiy
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezo-electric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/0075Electrical details, e.g. drive or control circuits or methods

Abstract

Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren, bestehend aus einem Leistungsverstärker, einem Rückkopplungskreis, einem Rückkopplungselement, einem Richtungswahlschalter für Ultraschallmikromotoren, Oszillatoren zum Betreiben der Ultraschallmikromotoren und einer Spannungsversorgung, wobei Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro motors, consisting of a power amplifier, a feedback circuit, a feedback element, a direction selector switch for ultrasonic micro-motors, oscillators for driving the ultrasonic micro-motors and a power supply, wherein
der Leistungsverstärker als Induktiv-Dioden-Schaltspannungs-Vervielfacher mit zwei oder mehreren Leistungsschaltern und einem Verstärkungskoeffizienten ausgeführt ist, dessen Wert bestimmt wird durch die Zahl der Leistungsschalter und welcher mit seinen Steuereingängen mit dem Ausgang des Rückkopplungskreises verbunden ist, an dessen Eingang das Rückkopplungselement anliegt, welches über den Richtungswahlschalter mit dem Oszillator eines oder mehrerer der Ultraschallmikromotoren verbunden ist. the power amplifier is embodied as inductive diode switching voltage multiplier having two or more circuit breakers, and a gain coefficient whose value is determined by the number of circuit breakers and which is connected to its control inputs connected to the output of the feedback circuit, to the input of which the feedback element which is connected via the direction changing switch to the oscillator of one or more of the ultrasonic micro motors.
dadurch gekennzeichnet, dass characterized, in that
die gemeinsamen Elektroden der Leistungsschalter jedes der Leistungsverstärker mit der Sammelschiene der Spannungsversorgung verbunden sind, wobei die Ausgangselektrode des ersten Leistungsschalters über den ersten parallelen LC-Kreis mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung verbunden ist, die Ausgangselektrode des zweiten Leistungsschalters über den zweiten parallelen LC-Kreis und die erste Trenndiode mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung verbunden ist, die Ausgangselektrode des dritten Leistungsschalters... the common electrodes of the power switches each of the power amplifiers are connected to the busbar of the power supply, wherein the output electrode of the first power switch is connected via the first parallel LC circuit with the potential rail of the power supply, the output electrode of the second power switch via the second parallel LC circuit and the first isolating diode is connected to the potential rail of the power supply, the output electrode of the third circuit breaker ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für Ultraschallmikromotoren und kann in Mobilgeräten eingesetzt werden, bei welchen nur niedrige Versorgungsspannungen verwendet werden können und geringe Energieverluste auftreten. The invention relates to a control system for ultrasonic micro-motors and can be used in mobile devices in which only low supply voltages can be used and low energy losses occur. Zudem ist – wie z. Moreover, it is - such. B. für objektive von Mobiltelefonen – eine genaue Positionierung möglich. As for objective of mobile phones - a precise positioning possible.
  • Bekannt sind selbsterregende Controller zur Steuerung von Ultraschallmikromotoren, in denen induktive Leistungsschaltverstärker verwendet werden, wie z. are known self-exciting controller for controlling ultrasonic micro engines in which inductive power switching amplifiers are used, such. B. in der B. DE 44 38 876 64 DE 44 38 876 64 und der and the US 5,872,418 US 5,872,418 gezeigt. shown.
  • Der Nachteil dieser Controller besteht darin, dass der induktive Leistungsschaltverstärker die Erregerspannung nicht ausreichend erhöht. The disadvantage of this controller is that the inductive power amplifier is not sufficiently increased, the excitation voltage. Deshalb können solche Controller in Geräten mit niedrigen Versorgungsspannungen (2–3 V) nicht eingesetzt werden, da die Ultraschallmikromotoren hohe Erregerspannungen (10–30 V) erfordern. Therefore, such controllers can not be used in devices with low supply voltages (2-3 V), require that the ultrasonic micromotors high excitation voltages (10-30 V).
  • In der In the DE 101 54 526 A1 DE 101 54 526 A1 wird sowohl die Möglichkeit beschrieben die elektrische Erregerquelle eines piezoelektrischen Motors als einen Zweikanalleistungsverstärker auszuführen als auch die Erregerquelle als Einkanalleistungsverstärker aufzubauen. is both the possibility described, the electric excitation source is a piezoelectric motor perform as a dual-channel power amplifier and to build the excitation source as Einkanalleistungsverstärker. Die jeweils vorgesehenen Ausgangsleistungsverstärker sind als Brückenleistungsverstärker aufgebaut, von denen jeder zwei Halbbrücken einschließt. The respective intended output power amplifiers are constructed as a bridge power amplifier, each of which includes two half-bridges. Die an einen Grundgenerator angeschlossenen Formierungsstufe enthalten zwei Erregerkanäle der Halbbrückenleistungsverstärker, wobei einer der Erregerkanäle mit einem Phasensteuerungsglied ausgestattet ist und einen Phasensteuerungseingang enthält. The connected to a basic generator formation level include two excitation channels of the half bridge power amplifier, wherein one of the excitation channels is provided with a phase control member and comprises a phase control input.
  • Aus der From the DE 10 2004 059 429 A1 DE 10 2004 059 429 A1 ist ein selbsterregender Controller zur Steuerung von Ultraschallmikromotoren für den Einsatz in Geräten mit niedriger Versorgungsspannung bekannt. discloses a self-exciting controller for controlling ultrasonic micro motors for use in devices with low supply voltage.
  • Der Nachteil dieses Controllers ist, dass zur Spannungserhöhung ein elektrischer Transformator verwendet wird. The disadvantage of this controller that an electrical transformer is used to increase the voltage. Bei hohen Transformationskoeffizienten (höher als 5) haben die elektrischen Transformatoren eine hohe Kapazität zwischen den Windungen, welche die Sekundärwicklung des Transformators überbrückt. At high transform coefficients (higher than 5), the electrical transformers a high capacitance between the turns, which bypasses the secondary winding of the transformer. Da die Ultraschallmikromotoren bei hohen Frequenzen (300–1000 KHz) arbeiten, ist der Widerstandswert der Kapazität zwischen den Windungen des Spannungstransformators bei diesen Frequenzen vergleichbar oder sogar kleiner als der Widerstand des Ultraschallmikromotors. Since the ultrasonic micro motors (300-1000 KHz) operate at high frequencies, the resistance value of the capacitance between the windings of the voltage transformer at these frequencies is comparable to or even lower than the resistance of the ultrasonic micromotor.
  • Dies erhöht die von den Transformatoren verbrauchte elektrische Leistung, erhöht die Energieverluste im Transformator, die Energieverluste im Leistungsverstärker und führt zur Erwärmung des gesamten Controllers. This increases the power consumed by the electric power transformers, increases energy losses in the transformer, the energy losses in the power amplifier and leads to the heating of the entire controller. Die Erhöhung der für den Transformator benötigten elektrischen Leistung bedingt einen größeren Querschnitt des Ferritkerns des Transformators und eine Erhöhung des Drahtquerschnitts der Wicklungen. The increase in required electric power for the transformer causes a larger cross-section of the ferrite core of the transformer and an increase in the wire cross section of the windings. All das führt zu einer Erhöhung des Transformatorvolumens und folglich zu einem größeren Gesamtvolumen des Controllers. All this leads to an increase in the volume transformer and consequently a greater total volume of the controller.
  • Zusätzlich verschiebt die größere Zwischenwicklungskapazität des Transformators die Phase im geschlossenen Kreis des selbsterregenden Controllers. In addition, the greater interwinding capacitance of the transformer shifts the phase in the closed loop of the self-exciting controller. Dadurch hat die Kapazität Einfluss auf die Erregerfrequenz des Controllers. This has the capacity to influence the excitation frequency of the controller. Deshalb muss bei diesen Controllern in der Herstellung die Phase eingestellt werden. Therefore, these controllers in the production phase must be set. Dies erhöht die Montagezeit der Controller. This increases the assembly time of the controller. Die Erwärmung des Transformators bewirkt eine Änderung der Selbsterregerfrequenz des Controllers, wodurch die Funktion des Ultraschallmotors destabilisiert wird. The heating of the transformer causes a change in the self-excitation frequency of the controller, whereby the function of the ultrasonic motor is destabilized.
  • Aus der gattungsbildenden From the generic DE 10 2005 039 358 A1 DE 10 2005 039 358 A1 ist ein selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren, bestehend aus einem Leistungsverstärker, einem Rückkopplungskreis, einem Richtungswahlschalter für Ultraschallmikromotoren, Oszillatoren zum Betreiben der Ultraschallmotoren und einer Spannungsversorgung bekannt, wobei der Leistungsverstärker als Induktiv-Dioden-Schaltspannungs-Vervielfacher mit mehreren Leistungsschaltern und einem Verstärkungskoeffizienten ausgeführt ist, dessen Wert durch die Zahl der Leistungsschalter bestimmt wird und welcher mit seinen Steuereingängen mit dem Ausgang des Rückkopplungskreises verbunden ist. is a self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro motors, consisting of a power amplifier, a feedback circuit, a direction selector switch for ultrasonic micro-motors, oscillators known to operate the ultrasonic motors, and a power supply, wherein the power amplifier as inductive diode switching voltage multiplier with a plurality of power switches and a gain coefficient is performed, the value of which is determined by the number of circuit breakers and which is connected to its control inputs connected to the output of the feedback circuit. An dessen Eingang liegt das Rückkopplungselement an, welches über den Richtungswahlschalter mit dem Oszillator eines oder mehrerer der Ultraschallmikromotoren verbunden ist. At the input of the feedback element is present, which is connected via the direction changing switch to the oscillator of one or more of the ultrasonic micro motors.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen weiterentwickelten selbsterregenden Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren anzugeben, bei dem die verwendete schaltungstechnische Lösung frei von bekannten Transformatoren und deren Nachteilen ist. The invention is based on the object of specifying a more developed self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro-motors, wherein the circuitry solution used is free of known transformers and their disadvantages.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen darstellen. The object of the invention is carried out by the combination of features according to claim 1, wherein the sub-claims represent expedient further developments and embodiments.
  • Es wird von einem Controller gemäß It is used by a controller according to DE 10 2005 039 358 A1 DE 10 2005 039 358 A1 ausgegangen, wonach in dem selbsterregenden Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren, mit einem Leistungsverstärker, einem Rückkopplungskreis, einem Rückkopplungselement, einem Richtungswahlschalter der Ultraschallmikromotoren, Ausgängen zum Anschluss der Ultraschallmikromotoren und der Spannungsversorgung, der Leistungsverstärker als Induktiv-Dioden-Schaltspannungs-Vervielfacher mit zwei oder mehreren Leistungsschaltern und einem Verstärkungskoeffizienten ausgeführt wird, dessen Wert durch die Zahl der Leistungsschalter bestimmt wird und der mit seinen Steuereingängen mit dem Ausgang des Rückkopplungskreises verbunden ist, an dessen Eingang das Rückkopplungselement anliegt, welches über den Richtungswahlschalter mit dem Oszillator eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren verbindbar ist. starting, after which in the self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro motors with a power amplifier, a feedback circuit, a feedback element, a direction selector switch of the ultrasonic micro motors, outputs to connect the ultrasonic micro-motors and the power supply, the power amplifier as inductive diode switching voltage multiplier with two or more circuit breakers, and a gain coefficient is performed, the value of which is determined by the number of power switches and connected to its control inputs connected to the output of the feedback circuit, to the input of the feedback element is applied, which can be connected via the direction changing switch to the oscillator of one or more ultrasonic micromotors is.
  • Erfindungsgemäß sind in dem selbsterregenden Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren die gemeinsamen Elektroden der Leistungsschalter mit der Sammelschiene der Spannungsversorgung verbunden, wobei die Ausgangselektrode des ersten Leistungsschalters über den ersten parallelen LC-Kreis mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung in Verbindung steht, die Ausgangselektrode des zweiten Leistungsschalters über den zweiten parallelen LC-Kreis und die erste Trenndiode an die Potentialschiene der Spannungsversorgung angeschlossen sein kann, die Ausgangselektrode des dritten Leistungsschalters über den dritten LC-Kreis und die zweite Trenndiode mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung kontaktiert, die Ausgangselektrode des n-ten Leistungsschalters über den n-ten parallelen LC-Kreises und die (n-1)-te Trenndiode mit der Potentialschiene der Versorgungsspannung verbunden ist sowie alle Trenndioden mit der Potentialschiene der gleichnam the common electrodes of the circuit breaker, the output electrode of the second According to the invention connected to the busbar of the power supply in the self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro-motors, wherein the output electrode of the first power switch is connected via the first parallel LC circuit with the potential rail of the power supply, circuit breaker may be connected to the potential rail of the power supply via the second parallel LC circuit and the first isolation diode, contacted the output electrode of the third circuit breaker via the third LC circuit and the second isolation diode to the busbar of the power supply, the output electrode of the n-th power switch is connected to the potential rail of the supply voltage through the n-th parallel LC circuit and the (n-1) th separation diode and all isolation diodes with the potential rail of gleichnam igen Elektrode verbunden sind, wobei jede der Ausgangselektroden jedes vorangehenden Leistungsschalters mit der Diode des nachfolgenden Leistungsschalters über eine Kopplungsdiode so in Verbindung steht, dass eine paarweise Verbindung der Dioden mit den gleichnamigen Elektroden erfolgt. sodium electrode are connected, each of the output electrodes each stands preceding the circuit breaker to the diode of the next circuit breaker via a coupling diode so connected that a pairwise connection of the diode with the same electrodes.
  • In einer vorgeschlagenen Controllervariante kann ein vorgesehener Ausschalter des Controllers und der Richtungswahlschalter der Ultraschallmikromotoren untereinander funktionell getrennt sein. In a proposed controller variant an intended off the controller and the direction selector switch of the ultrasonic micro motors can be mutually functionally separated.
  • In einer weiteren Controllervariante können der Ausschalter des Controllers und der Richtungswahlschalter der Ultraschallmikromotoren untereinander funktionell verbunden sein. In another variant of the controller off of the controller and the direction selector switch of the ultrasonic micro motors can be connected to each other functionally.
  • Jede der Controllervarianten kann einen Lagerechner für das bewegliche Element eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren mit einem oder mehreren Führungseingängen und einem oder mehreren Steuerausgängen, die mit den entsprechenden Steuereingängen des Controllers verbunden sind, aufweisen. Each of the controller variants may have a location calculator for the movable element one or more ultrasonic micro motors with one or more guide inputs and one or more control outputs which are connected to the respective control inputs of the controller have.
  • Dies ermöglicht es, die Lage der beweglichen Elemente der Ultraschallmikromotoren zu bestimmen. This makes it possible to determine the position of the mobile elements of the ultrasonic micromotors.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann einer oder mehrere der Ultraschallmikromotoren Lagegeber ihrer beweglichen Elemente aufweisen, deren Ausgänge mit den Informationseingängen des Lagerechners verbunden sind, um die Ultraschallmikromotoren genau zu positionieren. In a further embodiment, one or more of the ultrasonic micro motors position encoder their movable elements comprise the outputs of which are connected to the information inputs of the location computer, to position the ultrasonic micro motors accurately.
  • In dem vorgeschlagenen Controller kann das bewegliche Element eines oder mehrerer der Ultraschallmikromotoren mit einem oder mehreren Gruppen optischer Linsen des optischen Systems verbunden sein, das einen Optiksensor zur Aufnahme der optischen Abbildung und einen Mikroprozessor zur Abbildungsbearbeitung enthält, wobei die Informationseingänge des Mikroprozessors zur Bearbeitung der aufgenommenen optischen Abbildung mit den Informationseingängen des Lagerechners des beweglichen Elements eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren verbunden sind, um eine Steuerung der optischen Mikrosysteme zu ermöglichen. In the proposed controller, the movable member of one or more of the ultrasonic micro-motors can be connected with one or more groups of optical lenses of the optical system including an optical sensor for receiving the optical image and a microprocessor for image processing, wherein the information inputs of the microprocessor for processing the received optical imaging information with the inputs of the computer location of the movable element one or more ultrasonic micro-motors are connected to allow control of the optical microsystems.
  • Die Erfindung soll mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels und von Figuren näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with the aid of an embodiment and the figures. Hierbei zeigen: show:
  • 1 1 – Funktionsschema des vorgeschlagenen Controllers; - Functional diagram of the proposed controller;
  • 2 2 – zwei Varianten von Ultraschallmikromotoren; - Two variants of ultrasonic micromotors;
  • 3 3 – Schaltung des Leistungsverstärkers; - circuit of the power amplifier;
  • 4 4 – Ersatzschaltungen des Leistungsverstärkers; - equivalent circuits of the power amplifier;
  • 5 5 – Spannungsverläufe; - voltage characteristics;
  • 6 6 – praktisch realisierte Schaltung des vorgeschlagenen Controllers; - practically realized circuit of the proposed controller;
  • 7 7 , . 8 8th , . 9 9 , . 10 10 – Blockschaltungen des erfindungsgemäßen Controllers; - block circuits of the controller according to the invention;
  • 11 11 – Funktionsschaltung eines Mikrofokussierungssystems für optische Figildung und - functional circuit of a micro-focusing system for optical and Figildung
  • 12 12 – Funktionsschema eines Mikroobjektivs mit zwei Gruppen optischer Linsen. - Functional diagram of a micro-lens with two groups of optical lenses.
  • Der selbsterregende Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren ( The self-energizing low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro motors ( 1 1 ) besteht aus einem Leistungsverstärker ) Consists of a power amplifier 1 1 , einem Ausschalter des Controllers , A switch of the controller 2 2 , dem Rückkopplungskreis , The feedback loop 3 3 , dem Rückkopplungselement , The feedback element 4 4 , dem Richtungswahlschalter , The direction selector 5 5 der Ultraschallmikromotoren the ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th und den Ausgängen and the outputs 9 9 , . 10 10 , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 , . 14 14 , . 15 15 zum Anschluss der Ultraschallmikromotoren for connecting the ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th . ,
  • Der Leistungsverstärker The power amplifier 1 1 hat eine Ausgangsschiene has an output rail 16 16 , einen Erregereingang , An excitation input 17 17 und eine Spannungsversorgungsschiene and a voltage supply rail 18 18 . ,
  • Der Ausschalter the switch 2 2 umfasst den Signalausgang encompasses the signal output 19 19 , den Signaleingang , The signal input 20 20 und den Steuereingang and the control input 21 21 . ,
  • Der Rückkopplungskreis The feedback loop 3 3 hat einen Signalausgang has a signal output 22 22 und einen Signaleingang and a signal input 23 23 . , Dieser Zweig kann einen Verstärker This branch may an amplifier 24 24 , einen Phasenschieber , A phase shifter 25 25 und ein Filter and a filter 26 26 enthalten. contain.
  • Das Rückkopplungselement The feedback element 4 4 besitzt einen Eingang has an input 27 27 und enthält den Messwiderstand and contains the measuring resistor 28 28 und den Messkondensator and the measuring capacitor 29 29 in Parallelschaltung. in parallel.
  • Der Richtungswahlschalter The direction selector 5 5 besteht aus einer oder mehrerer Gruppen consists of one or more groups 30 30 , . 31 31 , . 32 32 der Schalter the desk 33 33 und and 34 34 mit den Potentialelektroden with the potential electrodes 35 35 , . 36 36 , den gemeinsamen Elektroden , The common electrodes 37 37 , . 38 38 und den Steuereingängen and the control inputs 39 39 , . 40 40 . ,
  • Die elektrische Versorgung des Controllers erfolgt von der Spannungsquelle E mittels der Potentialschiene The electrical supply to the controller is from the voltage source E by means of the potential rail 41 41 und der Sammelschiene and the busbar 42 42 . ,
  • Der vorgeschlagene Controller ist zur Steuerung von Einphasenultraschallmikromotoren The proposed controller is for controlling Einphasenultraschallmikromotoren 6 6 , . 7 7 , . 8 8th , die aus dem Ultraschallaktuator That from the ultrasonic actuator 43 43 und dem beweglichen Element and the movable member 44 44 bestehen, vorgesehen. consist provided.
  • 2 2 , Position , position 45 45 und and 46 46 zeigen zwei Typen solcher Motoren. show two types of such engines.
  • Die Aktuatoren der Motoren The actuators of the motors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th können als piezoelektrische Platten can be used as piezoelectric plates 47 47 mit zwei Erregerelektroden with two excitation electrodes 48 48 und and 49 49 , die auf einer großen Seite der Platte , Which on a large side of the plate 47 47 aufgetragen sind, und der gemeinsamen durchgehenden Elektrode are applied, and the common electrode through 50 50 , die auf der gegenüberliegenden Seite aufgetragen ist, ausgeführt werden. Which is applied to the opposite side, are executed. Die Elektroden electrodes 48 48 und and 49 49 sind, bezogen auf die quer verlaufende Symmetrieachse der Platte are relative to the transverse axis of symmetry of the plate 47 47 (Achse in den Figuren nicht angegeben), symmetrisch angeordnet. (Axis not shown in the figures) arranged symmetrically. Jede der Elektroden Each of the electrodes 48 48 , . 49 49 , . 50 50 besitzt einen Ausgang has an output 51 51 , . 52 52 , . 53 53 . , Die Platte The plate 47 47 ist senkrecht zur Oberfläche der Elektroden is perpendicular to the surface of the electrode 48 48 , . 49 49 und and 50 50 polarisiert. polarized.
  • Bei dem in der Position In the in the position 45 45 in in 2 2 dargestellten Ultraschallmotor weist der Aktuator An ultrasonic motor as shown, the actuator 43 43 Führungsnuten guide 54 54 auf, in denen sich das bewegliche Element bewegt. on, in which the movable member moves. Bei dem in der Position In the in the position 46 46 in in 2 2 dargestellten Ultraschallmotor hat der Aktuator An ultrasonic motor as shown, the actuator 43 43 einen Stößel a plunger 55 55 , der das bewegliche Element , The movable member 44 44 des Motors in Bewegung versetzt. of the motor is set in motion. In diesem Fall kann das bewegliche Element In this case, the movable member 44 44 sowohl als Linear- als auch als Drehtyp ausgeführt sein. be designed both as linear and as a rotary type. Der vorgeschlagene Controller kann auch zur Steuerung anderer ähnlicher Ultraschallmikromotoren verwendet werden. The proposed controller may also be used to control other similar ultrasonic micro motors.
  • Der Leistungsverstärker The power amplifier 1 1 des vorgeschlagenen Controllers ist als Induktiv-Dioden-Schaltspannungs-Vervielfacher, wie in is the proposed controller as inductive diode switching voltage multiplier, as in 3 3 dargestellt, ausgeführt. illustrated executed. Ein solcher Verstärker kann zwei oder mehrere Leistungsschalter Such an amplifier may have two or more circuit breakers 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n mit den Ausgangselektroden with the output electrodes 57-1 57-1 , . 57-2 57-2 , . 57-3 57-3 , ..., , ..., 57-n 57-n , mit der gemeinsamen Elektrode , With the common electrode 58 58 und den Steuereingängen and the control inputs 59 59 aufweisen. respectively.
  • Die Leistungsschalter The circuit breakers 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n können mit Feldeffekttransistoren oder mit bipolaren Transistoren aufgebaut werden. can be built with field effect transistors or bipolar transistors.
  • Im Leistungsverstärker In the power amplifier 1 1 sind die Steuerelektroden the control electrodes 59 59 der Schalter the desk 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n miteinander verbunden und an den Erregereingang connected together and to the exciter input 17 17 angeschlossen. connected.
  • Die gemeinsamen Elektroden The common electrodes 58 58 sind mit der Sammelschiene are to the busbar 42 42 der Spannungsversorgung (E) verbunden. the power supply (E). Die Ausgangselektrode The output electrode 57-1 57-1 des Leistungsschalters of the circuit breaker 56-1 56-1 ist über den parallelen LC-Kreis mit der Potentialschiene is via the parallel LC circuit with the potential rail 41 41 verbunden. connected. Die Ausgangselektrode The output electrode 57-2 57-2 des Leistungsschalters of the circuit breaker 56-2 56-2 ist über den parallelen LC-Kreis und die Trenndiode is via the parallel LC circuit and the isolator 60-1 60-1 mit der Potentialschiene with the potential rail 41 41 verbunden. connected. Die Ausgangselektrode The output electrode 57-3 57-3 des Leistungsschalters of the circuit breaker 56-3 56-3 ist über den parallelen LC-Kreis is via the parallel LC circuit 59-3 59-3 und die Trenndiode and the isolator 60-2 60-2 mit der Potentialschiene with the potential rail 41 41 verbunden. connected. Die Ausgangselektrode The output electrode 57-n 57-n des Leistungsschalters of the circuit breaker 56 56 ist über den parallelen LC-Kreis is via the parallel LC circuit 59-n 59-n und der Trenndiode and the isolator 60-(n-1) 60- (n-1) mit der Potentialschiene with the potential rail 41 41 verbunden. connected. Alle Trenndioden All isolators 60-1 60-1 , ..., , ..., 60-(n-1) 60- (n-1) sind mit der Potentialschiene are the potential rail 41 41 und ihrer jeweiligen gleichnamigen Elektrode verbunden. and their respective electrode connected to the same.
  • Jede der Ausgangselektroden Each of the output electrodes 57-1 57-1 , . 57-2 57-2 , . 57-3 57-3 , ..., , ..., 57-(n-1) 57- (n-1) des jeweiligen Leistungsschalters of the respective power switch 56-1 56-1 , . 57-2 57-2 , . 57-3 57-3 , ..., , ..., 57-(n-1) 57- (n-1) ist mit dem folgenden Leistungsschalter is connected to the following circuit breaker 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-(n-1) 56- (n-1) über Koppeldioden via coupling diodes 61-1 61-1 , . 61-2 61-2 , . 61-3 61-3 , ..., , ..., 61-(n-1) 61- (n-1) in Kontakt stehend. Standing in contact.
  • Jeder der parallelen LC-Kreise Each of the parallel LC circuits 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n besteht aus einer Spule consists of a coil 62 62 mit der Induktivität L und dem Kondensator with the inductor L and capacitor 63 63 mit der Kapazität C. with the capacitance C.
  • Die elektrische Kapazität C der Kondensatoren The electrical capacitance C of the capacitors 63 63 ist aus der Bedingung C ≥ C o ausgewählt, wobei C o die elektrische Kapazität zwischen den Erregerelektroden is selected from the condition C ≥ C o, where C o is the electrical capacitance between the excitation electrodes 48 48 oder or 49 49 und der gemeinsamen Elektrode and the common electrode 50 50 darstellt. represents. Der Wert der Induktivität L wird aus der Bedingung L ≤ 1/ω 2 (C + C o + C w ) ausgewählt, wobei ω die Arbeitsfrequenz (Kreisfrequenz) der Ultraschallmotoren The value of the inductance L / ω 2 (C + C o + C w) selected from the condition of L ≤ 1, the working frequency ω (angular frequency) of the ultrasonic motors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th und C w – die Kapazität zwischen den Wicklungen der Spule and w C - the capacitance between the windings of the coil 62 62 darstellt. represents.
  • Der Phasenverschiebungswinkel des Phasenschiebers The phase shift angle of the phase shifter 25 25 wird nach der Bedingung ermittelt, dass der allgemeine Winkel der Phasenverschiebung im geschlossenen Kreis des Controllers (siehe is determined by the condition that the general angle of the phase shift of the controller in the closed circuit (see 1 1 ) bei der Frequenz ω gleich Null oder gleich 360° ist. ) Ω at the frequency equal to zero or equal to 360 °. Der Verstärkungskoeffizient des Verstärkers The gain coefficient of the amplifier 24 24 wird so eingestellt, dass der Gesamtverstärkungskoeffizient im geschlossenen Kreis des Controllers bei der Frequenz ω größer eins ist. is adjusted so that the total gain coefficient of the controller in a closed circuit at the frequency ω is greater than one. Diese beiden Bedingungen bedeuten, dass, wenn der Ausschalter These two conditions mean that if the switch 21 21 und einer der Schalter and one of the switches 33 33 oder or 34 34 der Gruppen the groups 30 30 , . 31 31 , . 32 32 geschlossen sind, die elektrische Schaltung des Controllers (siehe are closed, the electric circuit of the controller (see 1 1 ) einen selbsterregenden Generator darstellt. ) Represents a self-exciting generator.
  • Die Position The position 64 64 , . 4 4 , zeigt die Äquivalentschaltung, die den Zustand des Leistungsverstärkers , Shows the equivalent circuit, the state of the power amplifier 1 1 im Zeitraum von t 0 bis t 1 ( in the period from t 0 to t 1 ( 5 5 ) widerspiegelt, bei der die Leistungsschalter ) Reflects, in which the power switch 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n geschlossen sind. are closed.
  • Die Position The position 65 65 , . 4 4 , zeigt die den Zustand des Leistungsverstärkers im Zeitraum t 1 bis t 2 ( , T shows the state of the power amplifier in the period 1 to t 2 ( 5 5 ) widerspiegelnde Äquivalentschaltung, bei dem die Leistungsschalter ) Reflecting equivalent circuit in which the circuit breaker 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n geöffnet sind. are open.
  • Die Position The position 66 66 , . 4 4 , zeigt die am Erregereingang Showing the exciter input 17 17 des Leistungsverstärkers of the power amplifier 1 1 auftretenden Spannungsverläufe U g . voltage variations occurring U g.
  • Die Position The position 67 67 , . 5 5 , zeigt die an den Ausgangselektroden Showing at the output electrodes 57-1 57-1 , . 57-2 57-2 , . 57-3 57-3 , ..., , ..., 57-n 57-n der Leistungsschalter the circuit breaker 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n auftretenden Spannungsverläufe U 1 , U 2 , U 3 , ..., U n . voltage variations occurring U 1, U 2, U 3, ..., U n.
  • Die The 6 6 zeigt eine realisierte Schaltung des vorgeschlagenen Controllers zur Steuerung eines Ultraschallmikromotors shows a realized circuit of the proposed controller for controlling an ultrasonic micromotor 6 6 . , Dabei besteht die Schaltung aus den zwei Leistungsschaltern In this case, the circuit consists of the two power switches 56-1 56-1 und and 56-2 56-2 im Leistungsverstärker in the power amplifier 1 1 . , In dieser Variante des Controllers ersetzt das Logikelement In this variant of the controller logic element replaced 68 68 den Ausschalter the switch 2 2 und den Verstärker and the amplifier 24 24 (siehe (please refer 1 1 ) und der Rückkopplungskreis ) And the feedback circuit 3 3 enthält kein Filter contains no filter 26 26 . ,
  • 7 7 zeigt die Blockschaltung einer vorgeschlagenen Controllervariante, bei der der Ausschalter shows the block circuit of a proposed controller variant in which the switch 2 2 des Controllers und der Richtungswahlschalter the controller and the direction selector switch 5 5 des Ultraschallmikromotors funktionell voneinander getrennt sind. the ultrasonic micromotor are functionally separated from each other.
  • Diese Controllervariante enthält das Logikelement This controller variant contains the logic element 69 69 , mit dem Steuereingang , To the control input 70 70 , dem invertierenden Ausgang , The inverting output 71 71 und dem nicht invertierenden Ausgang and the non-inverting output 72 72 , der mit den Steuereingängen That the control inputs 39 39 , . 40 40 der Schaltergruppe the switch group 30 30 verbunden ist. connected is.
  • Die The 8 8th zeigt die Blockschaltung einer Controllervariante, bei der der Ausschalter shows the block circuit of a controller variant in which the switch 2 2 des Controllers und der Richtungswahlschalter the controller and the direction selector switch 5 5 eines Ultraschallmikromotors funktionell miteinander verbunden sind. an ultrasonic micromotor are functionally connected to each other. Diese Controllervariante enthält das Logikelement This controller variant contains the logic element 73 73 mit zwei Steuereingängen with two control inputs 74 74 und and 75 75 und den zuschaltbaren Ausgang and the switchable output 76 76 . , Der Ausgang The exit 76 76 ist mit dem Steuereingang des Ausschalters is connected to the control input of the circuit breaker 2 2 verbunden. connected.
  • 9 9 zeigt die Blockschaltung einer weiteren Ausführungsvariante des Controllers, bei der der Ausschalter shows the block circuit diagram of another embodiment of the controller, wherein the switch 2 2 des Controllers und der Richtungswahlschalter the controller and the direction selector switch 5 5 für einige Ultraschallmikromotoren funktionell miteinander verbunden sind. associated for some ultrasonic micromotors functionally with each other. Diese Controllervariante enthält den Logikblock This controller variant contains the logic block 77 77 mit den Digitaleingängen with digital inputs 78 78 und den Ausgängen and the outputs 79 79 , . 80 80 , . 81 81 , . 82 82 , . 83 83 , . 84 84 . ,
  • Die The 10 10 zeigt eine vorgeschlagene Controllervariante mit einem Lagerechner shows a variant proposed controller with a position calculator 85 85 für die beweglichen Elemente for the movable elements 44 44 eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren one or more ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th . , Der Lagerechner kann einen oder mehrere Führungseingänge The management computer can have one or more guide inputs 86 86 und einen oder mehrere Informationseingänge and one or more information inputs 88 88 enthalten. contain. Die Informationseingänge The information inputs 88 88 können mit den Lagegebern can use the position sensors 89 89 , . 90 90 , . 91 91 der beweglichen Elemente of the movable elements 44 44 der Ultraschallmikromotoren the ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th verbunden sein. be connected. Als Lagegeber können Geber mit Kondensatoren, wie in As position transducers, encoders can with capacitors as in 10 10 dargestellt oder auch andere Geber verwendet werden. shown or other donors may be used.
  • 11 11 zeigt eine zum Einsatz in Mikropositioniereinrichtungen für optische Abbildungen vorgesehene Controllervariante. shows an intended for use in Mikropositioniereinrichtungen for optical imaging controller variant. In dieser Variante ist das bewegliche Element In this variant, the movable element 44 44 mit der Gruppe optischer Linsen with the group of optical lenses 92 92 verbunden, die die optische Abbildung des Objektes connected to the optical image of the object 93 93 auf der Oberfläche des optischen Sensors on the surface of the optical sensor 94 94 fokussiert. focused. Der Sensor the sensor 94 94 ist zur Umwandlung der optischen Abbildung in ein elektrisches Signal vorgesehen. is provided for converting the optical image into an electrical signal.
  • Zur Bearbeitung des elektrischen Signals enthält die Vorrichtung den Mikroprozessor For processing the electrical signal, the device includes the microprocessor 95 95 , der mit der Verbindungssammelschiene Communicating with the connecting bus bar 96 96 mit dem Sensor with sensor 94 94 und mit der Verbindungssammelschiene and with the connecting bus bar 97 97 sowie mit dem Display as well as with the display 98 98 verbunden ist. connected is. Zur optimalen Lagebestimmung für die Fokussierung enthält der Mikroprozessor For optimum orientation for focusing the microprocessor contains 95 95 die Informationsausgänge the information outputs 99 99 , die mit den Informationseingängen That the information inputs 86 86 des Lagerechners the management computer 85 85 des beweglichen Elementes of the movable member 44 44 verbunden sind. are connected.
  • 12 12 zeigt eine Controllervariante, vorgesehen zum Einsatz in Mikroobjektiven mit den zwei Linsengruppen shows a controller variant designed for use in micro-lenses with the two lens groups 92 92 und and 100 100 . , Die Linsengruppe The lens group 93 93 fokussiert die Abbildung des Objektes focuses the image of the object 93 93 auf der Oberfläche des Sensors on the surface of the sensor 94 94 , wobei die Linsengruppe Wherein the lens group 110 110 die Zoom-Gruppe darstellt. represents the zoom group.
  • In dieser Controllervariante können die beweglichen Elemente This controller variant, the movable members may 44 44 der Mikromotoren the micromotors 6 6 und and 7 7 mit den Lagegebern verbunden sein, z. be connected to the position sensors, z. B. in Form von folienförmigen Widerstandspotentiometern Example in the form of foil-shaped resistance potentiometers 101 101 und and 102 102 . ,
  • Die Funktionsweise des Controllers sei nachfolgend erläutert. The operation of the controller is explained below.
  • Durch Betätigung des Ausschalters By operation of the circuit breaker 2 2 (siehe (please refer 1 1 ) wird im geschlossenen Controllerkreis ein Spannungsimpuls gebildet. ) Is formed in the closed loop controller, a voltage pulse. Dieser Impuls bewirkt die Selbsterregung des Controllers eines der Ultraschallmikromotoren This pulse causes the self-excitation of the controller of the ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 oder or 8 8th auf der Arbeitsfrequenz ω, wobei deren Elektrode ω on the working frequency, wherein the electrode 48 48 oder or 49 49 mit dem Eingang to the input 27 27 des Elementes of the element 4 4 des Rückkopplungskreises verbunden ist. of the feedback circuit is connected. Dies bewirkt eine Bewegung des beweglichen Elementes This causes a movement of the movable element 44 44 des Motors in die eine oder andere Richtung. of the motor in one or the other direction.
  • Bei Selbsterregung des Controllers gelangt die Impulsspannung U g vom Ausgang When self-excitation of the controller, the pulse voltage U arrives from the output g 22 22 des Rückkopplungskreises the feedback circuit 3 3 über den Ausschalter on the switch 2 2 auf den Verstärker to the amplifier 1 1 . , 5 5 , Position , position 66 66 zeigt die Spannungsverläufe der Impulsspannung. shows the voltage profiles of the pulse voltage.
  • Beim Eintreffen des ersten Impulses dieser Spannung zum Zeitpunkt t 0 schließen sich die Schalter Upon arrival of the first pulse of the voltage at time t 0, the switch close 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n (siehe (please refer 3 3 ). ). In der Zeit von t 0 bis t 1 sind die Schalter In the period from t 0 to t 1, the switches 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n geschlossen und die Schwingkreise closed and the resonant circuits 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n sind mit der in der Äquivalentschaltung in are with the equivalent circuit in 4 4 , Position , position 64 64 dargestellten Weise über die Dioden Manner shown through the diodes 60-1 60-1 , . 60-2 60-2 , ..., , ..., 60-(n-1) 60- (n-1) mit der Spannungsquelle E verbunden. connected to the power source E. In dieser Zeit werden die Kondensatoren During this time, the capacitors 63 63 und die Induktivitätsspulen and the inductance coils 62 62 aufgeladen. charged. Die Kondensatoren the capacitors 63 63 werden dabei bis fast auf die Spannung E der Spannungsversorgung aufgeladen, wobei durch die Induktivitätsspulen the power supply are thereby charged to near the voltage E, by the inductance coils 62 62 der maximale Ladestrom fließt. the maximum charging current is flowing.
  • Zum Zeitpunkt t 1 ist die Spannung U g am Eingang At time t 1, the voltage at the input U g 17 17 des Verstärkers gleich Null und die Schalter of the amplifier is equal to zero and the switches 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n sind geöffnet. are opened. In der Zeit von t 1 bis t 2 sind die Schwingkreise In the period from t 1 to t 2, the resonant circuits are 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n über die Dioden via the diodes 61-1 61-1 , . 61-2 61-2 , . 61-3 61-3 , ..., , ..., 61-(n-1) 61- (n-1) mit der Spannungsquelle E untereinander in Reihe geschaltet und mit den Elektroden with each other connected to the voltage source E in series with the electrodes 50 50 , . 48 48 ( ( 49 49 ) des Aktuators ) Of the actuator 43 43 in der in der Äquivalentschaltung in in the equivalent circuit in 4 4 , Position , position 65 65 dargestellten Weise. Manner shown.
  • Zum Zeitpunkt t 1 hört der durch die Induktivitätsspule fließende Ladestrom auf zu fließen, wodurch die Spannung an den Induktivitätsspulen ihr Vorzeichen ändert. At time t 1 to listen to the current flowing through the inductor charge current to flow, whereby the voltage across the inductance coils changes sign. Dies löst eine Schwingung in den parallelen LC-Kreisen This initiates oscillation in the parallel LC circuits 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 50-n 50-n aus, was zu einem stetigen Anstieg der Spannung an jeder der Induktivitätsspulen out, resulting in a steady increase in the voltage at each of the inductance coils 62 62 führt. leads. Die Höhe der Amplitude, auf die diese Spannung ansteigt, hängt von der Güte der Schwingkreise The level of amplitude to which this voltage rises, depends on the quality of the resonant circuits 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n ab. from. In der Praxis erhöht sich die Spannung im Verhältnis zur Spannungsversorgung E um das 3-fache bis 5-fache. In practice, the voltage in proportion to the power supply E increases by 3-fold to 5-fold.
  • Die Spannungsform an jeder der Induktivitätsspulen The voltage waveform at each of the inductance coils 62 62 hängt von der Resonanzfrequenz der Schwingungskreise depends on the resonant frequency of the oscillation circuits 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n ab. from. Die Frequenz wird durch die Induktivität L der Induktivitätsspule The frequency is determined by the inductance L of the inductor 62 62 , die Kapazität C des Kondensators , The capacity of the capacitor C 63 63 , die Kapazität C o des Aktuators und die Zwischenwindungskapazität C w bestimmt. , The capacitance C o of the actuator and the inter-winding C w determined. Für den Fall, dass die Resonanzfrequenz der Kreise In the event that the resonant frequency of the circles 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n gleich der Betriebsfrequenz ω des Ultraschallmikromotors ist, hat die Spannung die in Position is equal to the operating frequency ω of the ultrasonic micromotor has the voltage in the position 67 67 , . 5 5 dargestellte glockenförmige Form. illustrated bell-shaped form.
  • Die Reihenschaltung der Kreise The series of circles 59-1 59-1 , . 59-2 59-2 , . 59-3 59-3 , ..., , ..., 59-n 59-n führt zur Addition der elektrischen Spannungen an den Elektroden resulting in the addition of the electric voltages at the electrodes 57-1 57-1 , . 57-2 57-2 , . 57-3 57-3 , ..., , ..., 57-n 57-n der Schalter the desk 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 , ..., , ..., 56-n 56-n . , Die Spannung U 1 an der Elektrode The voltage U 1 at the electrode 59-1 59-1 steigt bis auf den Wert U 1a an. rises to the value U 1a. Die Spannung U 2 an der Elektrode The voltage U 2 on the electrode 59-2 59-2 erreicht den Wert U 2a . reaches the value U 2. Die Spannung U 3 an der Elektrode The voltage U 3 on the electrode 59-3 59-3 steigt bis auf den Wert U 3a an. rises to the value U 3. Die Spannung U n an der Elektrode The voltage U n at the electrode 59-n 59-n steigt auf den Wert U na an. rises to the value U na.
  • Die Spannungsamplitude U na an der Ausgangsschiene The voltage amplitude U na at the output rail 16 16 (Ausgang (Exit 9 9 ) des Verstärkers ) Of the amplifier 1 1 erreicht den Wert E + (3-5)nE. reaches the value E + (3-5) nE. Das Verhältnis der Amplitude U na in Bezug zur Spannungsversorgung E beträgt 1 + (3-5)n. The ratio of the amplitude U na with respect to the power supply E is 1 + (3-5) n. Das bedeutet, dass es durch den Einsatz mehrerer LC-Schwingungskreise zu einer Spannungsvervielfachung an der Ausgangsschiene This means that by the use of several LC oscillation circuits to a voltage multiplication of the output bar 16 16 (Ausgang (Exit 9 9 ) des Verstärkers, und zwar etwa proportional zur Zahl LC-Kreise n, kommt. ) Of the amplifier, approximately proportional to the number n LC circuits, comes.
  • Da der Ultraschallmotor eine Resonanzeinheit darstellt, fließt durch den Aktuator Since the ultrasonic motor is a resonance unit, flows through the actuator 43 43 des Motors ein Strom analog zur ersten Harmonischen der an den Elektroden of the motor, a current similar to the first harmonic at the electrodes 48 48 , . 49 49 , und , and 50 50 des Aktuators the actuator 43 43 anliegenden Spannung. applied voltage. Diese Spannungsamplitude der ersten Harmonischen ist etwa gleich der halben Amplitude von U na . This voltage amplitude of the first harmonic is approximately equal to half the amplitude of U na.
  • 6 6 zeigt die praktisch realisierte Schaltung des vorgeschlagenen Controllers, bei der der Phasenausgleich wie nachfolgend beschrieben erreicht wird. shows the practically realized switching of the proposed controller, wherein the phase compensation is achieved as described below.
  • Der Leistungsverstärker The power amplifier 1 1 bewirkt auf der Frequenz ω eine Phasendrehung der Spannung zwischen dem Ausgang effected on the frequency ω a phase rotation of the voltage between the output 9 9 und dem Eingang and the input 23 23 um ca. 180°. about 180 °. Der Aktuator the actuator 43 43 dreht die Phase der Spannung zwischen dem Ausgang rotating the phase of the voltage between the output 9 9 und dem Eingang and the input 23 23 um minus 5...10°. to minus 5 ... 10 °. Der Rückkopplungskreis dreht die Phase der Spannung zwischen dem Eingang The feedback circuit rotates the phase of the voltage between the input 23 23 und dem Ausgang and the output 19 19 um 5...10° + 180°. by 5 ... 10 ° + 180 °. Dadurch beträgt die Gesamtphasenverschiebung bei der Frequenz ω im geschlossenen Kreis des Controllers 360°. Thus, the total phase shift at the frequency ω is in the closed circuit of the controller 360 °. Mit dem Verstärker With the amplifier 24 24 wird der Verstärkungskoeffizient auf größer 1 eingestellt. the gain coefficient is set to be larger. 1 Da die Durchlassfrequenz des Controllers durch die Frequenzbreite des Aktuators Since the transmission frequency of the controller by the frequency width of the actuator 43 43 begrenzt wird, ist die Selbsterregung des Controllers nur auf der Frequenz ω möglich. is limited, the self-excitation of the controller is ω only on the frequency possible.
  • In der in In the in 6 6 dargestellten Schaltung werden als Leistungsschalter Circuit shown are as a power switch 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 und and 33 33 , . 34 34 bipolare Transistoren eingesetzt. bipolar transistors used. Dadurch ist es möglich, die Spannung der Spannungsversorgung auf 1 bis 2 V zu senken. Thereby, it is possible to lower the voltage of the power supply to 1 to 2 volts. In dieser Schaltung sind der Ausschalter des Controllers In this circuit, the switch of the controller are 2 2 und der Richtungswahlschalter des Ultraschallmotors and the direction selector switch of the ultrasonic motor 6 6 funktionell voneinander getrennt. functionally separated. Durch Anlegen einer logischen Null an den Eingang By applying a logic zero to the input 21 21 des Logikelementes the logic element 68 68 wird der Controller eingeschaltet. the controller is turned on. Durch Anlegen einer logischen Eins an den Eingang By applying a logic one at the input 39 39 oder or 40 40 des Umschalters the switch 5 5 wird die Richtung des Motors is the direction of the motor 6 6 umgeschaltet. switched.
  • Bei der in When in 7 7 dargestellten Schaltung erfolgt die Richtungsumschaltung des Mikromotors Circuit shown takes place the direction switch of the micromotor 6 6 durch Anlegen einer logischen Null oder einer logischen Eins an den Eingang by applying a logic zero or a logic one on the input 70 70 des Logikelementes the logic element 69 69 . , Dabei bilden sich an den Ausgängen Thereby forming at the outputs 71 71 und and 72 72 eine logische Eins und eine logische Null oder eine logische Null und eine logische Eins aus. a logical one and a logical zero or a logical zero and a logical one.
  • Bei der in When in 8 8th dargestellten Schaltung sind der Ausschalter des Controllers Circuit shown are the switch of the controller 2 2 und der Richtungswahlschalter and the direction selector 5 5 des Ultraschallmikromotors the ultrasonic micromotor 6 6 funktionell miteinander verbunden. functionally connected to each other. Zum Einschalten des Motors To turn on the engine 6 6 wird an den Eingang is applied to the input 74 74 des Logikelementes the logic element 73 73 eine logische Eins angelegt. a logical one created. Dabei bilden sich an den Ausgängen Thereby forming at the outputs 79 79 und and 70 70 logische Einsen aus. logical ones out. Zur Richtungsumkehr des Motors For reversing the direction of the motor 6 6 wird eine logische Eins an den Eingang is a logical one to the input 75 75 des Logikelementes the logic element 73 73 angelegt. created. Dadurch bilden sich an den Ausgängen Thereby forming at the outputs 79 79 , . 71 71 logische Einsen aus. logical ones out.
  • Bei der in When in 9 9 gezeigten Schaltung besteht der Logikblock Circuit shown consists of logic block 77 77 aus einer Gruppe von Digitaleingängen, an die das digitale Steuersignal zum Ein- und Ausschalten der Ultraschallmotoren from a group of digital inputs to which the digital control signal for activating and deactivating the ultrasonic motors 6 6 , . 7 7 und and 8 8th angelegt wird. is applied. Der Logikblock The logic block 77 77 funktioniert derart, dass beim Anlegen eines Signals an den Eingang function such that upon application of a signal to the input 78 78 der entsprechenden logischen Zahl am Ausgang the corresponding logical number at the output 76 76 und an den entsprechenden Ausgängen and at the corresponding outputs 79 79 und and 80 80 logische Einsen sich ausbilden. logical ones to develop. Dies führt zum Einschalten eines der Ultraschallmotoren This leads to turn one of the ultrasonic motors 6 6 , . 7 7 , . 8 8th in der einen oder anderen Richtung. in one or the other direction.
  • Bei der in When in 10 10 dargestellten Controllervariante wird an die Führungseingänge Controller variant shown is at the guide inputs 86 86 des Lagerechners the management computer 85 85 ein Signal angelegt, durch das die geforderte Lage des beweglichen Elementes a signal applied by the demanded position of the movable element 44 44 eines der Ultraschallmotoren one of the ultrasonic motors 6 6 , . 7 7 oder or 8 8th vorgegeben wird. is specified. Das Signal hat eine Analog- oder Digitalform. The signal has an analog or digital form. Durch das ankommende Führungssignal wird an den Steuereingängen By the incoming reference signal is at the control inputs 87 87 des Lagerechners the management computer 85 85 ein von den entsprechenden Eingängen one of the corresponding inputs 21 21 , . 39 39 , . 40 40 ( ( 78 78 ) des Controllers kommendes Digitalsignal bereitgestellt, das eine Bewegung des beweglichen Elementes ) Of the controller coming digital signal provided, the movement of the movable element 44 44 des entsprechenden Motors bewirkt. the corresponding motor causes. Die Bewegung des beweglichen Elementes The movement of the movable member 44 44 führt zu einer Änderung des an den entsprechenden Informationseingängen results in a change of the corresponding to the information inputs 88 88 anliegenden Signals eines der Geber accompanying signal of the encoder 89 89 , . 90 90 oder or 91 91 . , Der Lagerechner The management computer 85 85 ermittelt mit Hilfe des Signals des Gebers determined with the aid of the signal of the encoder 89 89 , . 90 90 oder or 91 91 die entsprechende Lage des beweglichen Elementes the corresponding position of the movable element 44 44 und schaltet den Motor mit dem Erreichen der geforderten Position ab. and switches off the engine with the achievement of the required position.
  • Die in In the 11 11 dargestellte Variante des vorgeschlagenen Controllers funktioniert wie folgt. Variant of the proposed controller shown works as follows.
  • An die Führungseingänge To the leadership inputs 86 86 des Lagerechners the management computer 85 85 wird ein Startsignal für den Ultraschallmotor is a start signal for the ultrasonic motor 6 6 angelegt. created. Das bewegliche Element The movable member 44 44 beginnt sich zu bewegen und dies führt zu einer Bewegung der optischen Linsengruppe begins to move and this results in a movement of the optical lens group 92 92 . , An den Informationseingängen At the information inputs 99 99 des Mikroprozessors the microprocessor 95 95 bildet sich ein Digitalsignal aus, durch das die Fokussiergenauigkeit des Objektes a digital signal is formed, by which the focusing accuracy of the object 93 93 auf der Sensoroberfläche on the sensor surface 94 94 charakterisiert wird. is characterized. Gleichzeitig bestimmt der Lagerechner At the same time capable computer determines 85 85 die Fokussiergenauigkeit, die geforderte Bewegungsrichtung des beweglichen Elementes the focusing accuracy, the required direction of movement of the movable member 44 44 und die erforderliche Position zur vollständigen Fokussierung des Objekts and the position required for the complete focus of the object 93 93 . , Wenn die erzeugte Bewegungsrichtung der Linsengruppe When the direction of movement of the lens group generated 92 92 die richtige ist, stellt der Lagerechner the right one is able Calculator 85 85 mit dem Erreichen der geforderten Position zur vollständigen Fokussierung der Linsengruppe with the achievement of the required position to fully focus the lens group 92 92 an den Ausgängen at the outputs 87 87 ein Stoppsignal für den Motor a stop signal for the engine 6 6 bereit. ready. Wenn die Bewegungsrichtung nicht die richtige ist, erzeugt der Lagerechner If the direction is not the right produces the attitude computer 85 85 ein Signal zur Änderung der Bewegungsrichtung des Motors a signal for changing the direction of movement of the motor 6 6 . ,
  • Bei der in When in 12 12 dargestellten Variante steuert der Controller die zwei Ultraschallmikromotoren Variant shown, the controller controls the two ultrasonic micromotors 6 6 und and 7 7 , wodurch die optische Linsengruppe , Whereby the optical lens group 92 92 und die Zoom-Gruppe optischer Linsen and the zoom group of optical lenses 100 100 des Mikroobjektivs in Bewegung versetzt wird. the micro-lens is set in motion. Zur genaueren Positionsbestimmung der Linsengruppe For a more precise positioning of the lens group 92 92 und and 100 100 werden die Lagegeber be the position encoder 101 101 und and 102 102 verwendet, von denen ein Signal auf die Informationseingänge used, of which a signal on the information inputs 88 88 des Lagegebers the position encoder 85 85 gelangt. arrives. Der Lagerechner The management computer 85 85 bestimmt die Position der Fokussiergruppe optischer Linsen determines the position of the focusing group of optical lenses 92 92 bezogen auf die Zoom-Gruppe der optischen Linsen based on the Zoom group of optical lenses 100 100 . , Zur genauen Fokussierung des Objektes For accurate focusing of object 93 93 können die Informationseingänge can use the information inputs 99 99 des Mikroprozessors the microprocessor 95 95 mit Teilen der Informationseingänge with parts of the information inputs 88 88 des Lagerechners verbunden sein. be connected to the management computer.
  • Durch die Verwendung eines in Reihe geschalteten LC-Kreises zur Spannungsvervielfachung ist es möglich, die Zwischenwindungskapazität C w der Spuleninduktivität dieser Kreise im Verhältnis zu den Transformatoren wesentlich zu verringern. By using a series-connected LC circuit for voltage multiplication, it is possible to reduce the inter-winding coil inductance C w of these circuits with respect to the transformers essential. Da die kleine Zwischenwindungskapazität C w der Induktivitätsspulen Bestandteil des LC-Schwingkreises ist, bewirkt sie in den eigentlichen Induktivitätsspulen und in den Leistungsschaltern des Leistungsverstärkers keinen Energieverlust. Since the small inter-winding inductance coils is C w of the part of the LC resonant circuit, it causes no energy loss in the actual inductance coils and the power switches of the power amplifier. Deshalb tritt keine zusätzliche Erwärmung des Controllers auf. Therefore, no additional heating of the controller occurs. In der Praxis kommt es deshalb zu keiner Temperaturänderung der Erregerfrequenz des Controllers und als Folge dessen tritt auch keine Destabilisierung des Ultraschallmotors während seines Betriebs auf. In practice, therefore, there is no temperature change of the excitation frequency of the controller and as a result takes no destabilization of the ultrasonic motor during its operation on. Außerdem bewirkt die Zwischenwindungskapazität C w eine wesentlich geringere Phasenverschiebung im geschlossenen Controllerkreis. In addition, the inter-winding C w causes a much smaller phase shift in a closed loop controller. Deshalb ist in der Montage keine Phasenabstimmung der Controller erforderlich. Therefore, in the assembly, without any phasing of the controller is required. Dies verkürzt die Montagezeit der Controller. This shortens the installation time of the controller. Das Volumen der Induktivitätsspulen ist kleiner als das des Ferrittransformators, weshalb der Controller insgesamt ein kleineres Volumen hat. The volume of the inductance coils is smaller than that of the Ferrittransformators why the total controller has a smaller volume.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Leistungsverstärker power amplifier
    2 2
    Ausschalter des Controllers Off the controller
    3 3
    Rückkopplungszweig Feedback path
    4 4
    Rückkopplungselement Feedback element
    5 5
    Richtungswahlschalter der Ultraschallmotoren Direction selector switch of the ultrasonic motors 6 6 , . 7 7 und and 8 8th
    6, 7, 8 6, 7, 8
    Ultraschallmotoren ultrasonic motors
    9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
    Anschlüsse für die Ultraschallmikromotoren Connections for ultrasonic micromotors 6 6 , . 7 7 und and 8 8th
    16 16
    Ausgangsschiene des Leistungsverstärkers Output bus of the power amplifier 1 1
    17 17
    Erregereingang des Leistungsverstärkers Excitation input of the power amplifier 1 1
    18 18
    Stromversorgungsanschluss des Leistungsverstärkers Power supply terminal of the power amplifier 1 1
    19 19
    Signalausgang des Ausschalters Signal output of the circuit breaker 2 2
    20 20
    Signaleingang des Ausschalters Signal input of the circuit breaker 2 2
    21 21
    Steuereingang des Ausschalters Control input of the circuit breaker 2 2
    22 22
    Signalausgang des Rückkopplungszweiges Signal output of the feedback path 3 3
    23 23
    Signaleingang des Rückkopplungszweiges Signal input of the feedback path 3 3
    24 24
    Verstärker im Rückkopplungskreis Amplifier in the feedback loop 3 3
    25 25
    Phasenschieber im Rückkopplungskreis Phase shifter in the feedback loop
    26 26
    Filter im Rückkopplungskreis Filter in the feedback loop 3 3
    27 27
    Eingang des Elementes im Rückkopplungskreis Input of the element in the feedback circuit 4 4
    28 28
    Messwiderstand des Elementes im Rückkopplungskreis Measuring resistance of the element in the feedback circuit 4 4
    29 29
    Messkondensator des Elementes im Rückkopplungskreis The measuring capacitor of the element in the feedback circuit 4 4
    30, 31, 32 30, 31, 32
    Schaltergruppen des Umschalters Groups of switches of the switch 5 5
    33, 34 33, 34
    Schalter des Umschalters Switch the switch 5 5
    35, 36 35, 36
    Stromführende Elektroden der Schalter Current-carrying electrodes of the switch 33 33 und and 34 34
    37, 38 37, 38
    Gemeinsame Elektroden der Schalter Common electrodes of switches 33 33 und and 34 34
    39, 40 39, 40
    Steuereingänge der Schalter Control inputs of the switches 33 33 und and 34 34
    41 41
    Potentialschiene der Versorgungsspannung E Potential rail of the supply voltage E
    42 42
    Sammelschiene der Versorgungsspannung E Busbar of the supply voltage E
    43 43
    Ultraschallaktuator der Motoren Ultrasonic actuator motors 6 6 , . 7 7 und and 8 8th
    44 44
    Bewegliches Element der Motoren Movable element of the motors 6 6 , . 7 7 und and 8 8th
    45, 46 45, 46
    Positionen mit den Motorvarianten Positions with the engine variants 6 6 , . 7 7 und and 8 8th
    47 47
    Piezoelektrische Platte des Aktuators Piezoelectric plate of the actuator 43 43
    48, 49 48, 49
    Erregerelektroden des Aktuators Excitation electrodes of the actuator 43 43
    50 50
    Gemeinsame Elektrode des Aktuators Common electrode of the actuator 43 43
    51, 52, 53 51, 52, 53
    Ausgänge der Elektroden Outputs of the electrodes 48 48 , . 49 49 und and 50 50
    54 54
    Führungsnuten guide
    55 55
    Stößel tappet
    56-1, 56-2, 56-3, ..., 56-n 56-1, 56-2, 56-3, ..., 56-n
    Leistungsschalter des Leistungsverstärkers Circuit breaker of the power amplifier 1 1
    57-1, 57-2, 57-3, ..., 57-n 57-1, 57-2, 57-3, ..., 57-n
    Ausgangselektroden der Leistungsschalter Output electrodes of the circuit breaker 56-1 56-1 , .
    56-2, 56-3, ..., 56-n 56-2, 56-3, ..., 56-n
    58 58
    Gemeinsame Elektrode der Leistungsschalter Common electrode of the power switch 56-1 56-1 , . 56-2 56-2 , . 56-3 56-3 56-n 56-n
    59-1, 59-2, 59-3, ..., 59-n 59-1, 59-2, 59-3, ..., 59-n
    Parallele LC-Kreise Parallel LC circuits
    60-1, 60-2, 60-3, ..., 60-(n-1) 60-1, 60-2, 60-3, ..., 60- (n-1)
    Trenndioden isolators
    61-1, 61-2, 61-3, ..., 61-(n-1) 61-1, 61-2, 61-3, ..., 61- (n-1)
    Koppeldioden coupling diodes
    62 62
    Induktivitätsspule des LC-Kreises Inductance coil of the LC circuit
    63 63
    Kondensator des LC-Kreises Capacitor of the LC circuit
    64, 65 64, 65
    Äquivalentschaltungen des Verstärkers Equivalent circuits of the amplifier 1 1
    66, 67 66, 67
    Spannungsverläufe voltage curves
    68 68
    Logikelement logic element
    69 69
    Logikelement logic element
    70 70
    Steuereingang des Logikelementes Control input of the logic element 69 69
    71 71
    Invertierender Ausgang des Logikelementes Inverting output of the logic element 69 69 und and 72 72
    72 72
    Nicht-invertierende Ausgang des Logikelementes Non-inverting output of the logic element 69 69 oder or 72 72
    73 73
    Logikelement logic element
    74 74
    Erster Steuereingang des Logikelementes First control input of the logic element 72 72
    75 75
    Zweiter Steuereingang des Logikelementes Second control input of the logic element 72 72
    76 76
    Einschaltausgang des Logikelementes Einschaltausgang the logic element 72 72 oder des Logikblocks or the logic block 77 77
    77 77
    Logikblock logic block
    78 78
    Gruppe von Digitaleingängen des Logikblocks Group of digital inputs of the logic block 77 77
    79, 80, 81, 82, 83, 84 79, 80, 81, 82, 83, 84
    Ausgänge des Logikblocks Outputs of the logic block 77 77
    85 85
    Lagerechner für das bewegliche Element Location calculator for the movable element 44 44
    86 86
    Führungsdigitaleingänge des Lagerechners Lead digital inputs of the position calculator 85 85
    87 87
    Steuerausgänge des Lagerechners Control outputs of the management computer 85 85
    88 88
    Informationseingänge des Lagerechners Information inputs of the position calculator 85 85
    89, 90, 91 89, 90, 91
    Lagegeber der beweglichen Elemente Position encoder of the movable elements 44 44
    92 92
    Fokussiergruppe von optischen Linsen Focusing group of optical lenses
    93 93
    Objekt object
    94 94
    Optischer Sensor optical sensor
    95 95
    Mikroprozessor zur Bearbeitung des elektrischen Signals der optischen Abbildung Microprocessor for processing the electrical signal of the optical image
    96 96
    Verbindungssammelschiene des Sensors Connection bus bar of the sensor 94 94 mit dem Mikroprozessor to microprocessor 95 95
    97 97
    Verbindungssammelschiene des Mikroprozessors mit dem Display Connecting bus bar of the microprocessor with display 98 98
    98 98
    Display display
    99 99
    Informationsausgänge des Mikroprozessors Information outputs of the microprocessor 95 95
    100 100
    Zoomgruppe von optischen Linsen Zoom group of optical lenses
    101, 102 101, 102
    Lagegeber ausgeführt als Widerstandspotentiometer Position transmitter designed as a resistance potentiometer

Claims (6)

  1. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren, bestehend aus einem Leistungsverstärker, einem Rückkopplungskreis, einem Rückkopplungselement, einem Richtungswahlschalter für Ultraschallmikromotoren, Oszillatoren zum Betreiben der Ultraschallmikromotoren und einer Spannungsversorgung, wobei der Leistungsverstärker als Induktiv-Dioden-Schaltspannungs-Vervielfacher mit zwei oder mehreren Leistungsschaltern und einem Verstärkungskoeffizienten ausgeführt ist, dessen Wert bestimmt wird durch die Zahl der Leistungsschalter und welcher mit seinen Steuereingängen mit dem Ausgang des Rückkopplungskreises verbunden ist, an dessen Eingang das Rückkopplungselement anliegt, welches über den Richtungswahlschalter mit dem Oszillator eines oder mehrerer der Ultraschallmikromotoren verbunden ist. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micro motors, consisting of a power amplifier, a feedback circuit, a feedback element, a direction selector switch for ultrasonic micro-motors, oscillators for driving the ultrasonic micro-motors and a power supply, wherein the power amplifier as inductive diode switching voltage multiplier having two or more circuit breakers and a gain coefficient is performed, the value of which is determined by the number of circuit breakers and which is connected to its control inputs connected to the output of the feedback circuit, to the input of the feedback element is present, which is connected via the direction changing switch to the oscillator of one or more of the ultrasonic micro motors. dadurch gekennzeichnet , dass die gemeinsamen Elektroden der Leistungsschalter jedes der Leistungsverstärker mit der Sammelschiene der Spannungsversorgung verbunden sind, wobei die Ausgangselektrode des ersten Leistungsschalters über den ersten parallelen LC-Kreis mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung verbunden ist, die Ausgangselektrode des zweiten Leistungsschalters über den zweiten parallelen LC-Kreis und die erste Trenndiode mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung verbunden ist, die Ausgangselektrode des dritten Leistungsschalters über den dritten LC-Kreis und die zweite Trenndiode mit der Potentialschiene der Spannungsversorgung verbunden ist, die Ausgangselektrode des n-ten Leistungsschalters über den n-ten parallelen LC-Kreis und die (n-1)-te Trenndiode mit der Potentialschiene der Versorgungsspannung verbunden ist, weiterhin alle Trenndioden mit der Potentialschiene der jeweils gleichnamigen Elektrode verbunden sind, wobei jeder der Ausgangselektroden j characterized in that the common electrodes of the power switches each of the power amplifiers are connected to the busbar of the power supply, wherein the output electrode of the first power switch is connected via the first parallel LC circuit with the potential rail of the power supply, the output electrode of the second power switch via the second parallel LC circuit and the first isolating diode is connected to the potential rail of the power supply, the output electrode of said third power switch being connected via the third LC circuit and the second isolation diode to the busbar of the power supply, the output electrode of the n-th power switch on the n-th parallel LC circuit and the th (n-1) isolating diode is connected to the potential rail of the supply voltage, further separating all diodes are connected to the busbar electrode of each of the same, each of the output electrodes j edes vorangehenden Leistungsschalters mit dem nachfolgenden Leistungsschalter über eine Koppeldiode so verbunden ist, dass eine paarweise Verbindung der Dioden mit den gleichnamigen Elektroden vorliegt. edes foregoing circuit breaker is connected to the subsequent power switch via a coupling diode so that the diode is paired with the same electrodes is present.
  2. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgesehener Ausschalter des Controllers und der Richtungswahlschalter der Ultraschallmikromotoren funktionell von einander getrennt sind. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotor according to claim 1, characterized in that a switch provided on the controller and the direction selector switch to the ultrasonic micro motors are functionally separated from each other.
  3. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgesehener Ausschalter des Controllers und der Richtungswahlschalter der Ultraschallmikromotoren funktionell miteinander verbunden sind. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotor according to claim 1, characterized in that a switch provided on the controller and the direction selector switch to the ultrasonic micro motors are functionally connected to each other.
  4. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerechner für das bewegliche Element eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren mit einem oder mehreren Führungseingängen, mit einem oder mehreren Informationseingängen und einem oder mehreren, mit den entsprechenden Steuereingängen des Controllers verbundenen Steuerausgängen vorgesehen ist. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotor according to any one of the preceding claims, characterized in that a position calculator for the movable element one or more ultrasonic micro motors with one or more guide inputs, with one or more information input and one or more, with the respective control inputs of the controller associated control outputs are provided.
  5. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ultraschallmikromotoren Lagegebern für die beweglichen Elemente aufnehmen, deren Ausgänge mit den Informationseingängen des Lagerechners verbunden sind. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotor according to claim 4, characterized in that one or more ultrasonic micromotors position sensors for the moving elements to record the outputs of which are connected to the information inputs of the location computer.
  6. Selbsterregender Niederspannungscontroller zur Steuerung eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren mit einer oder mehreren optischer Linsengruppen eines optischen Systems verbunden sind, die einen Sensor zur optischen Abbildung und einen Mikroprozessor zur Bildbearbeitung enthalten, wobei die Informationsausgänge des Mikroprozessors zur Bildbearbeitung mit den Informationseingängen des Lagerechners des beweglichen Elementes eines oder mehrerer Ultraschallmikromotoren verbunden sind. Self-exciting low voltage controller for controlling one or more ultrasonic micromotor according to claim 4 or 5, characterized in that the movable element one or more ultrasonic micro motors with one or more optical lens groups of an optical system are connected, containing a sensor for optical imaging and a microprocessor for image processing, wherein the information outputs of the microprocessor for image processing to the information inputs of the position of the movable machine element of one or more ultrasonic micro motors are connected.
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