KR100709483B1 - Hysteresis free circuits in ceramic multilayer actuator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압전 액추에이터의 스트로크 이력현상을 저감할 수 있도록 하는 회로에 관한 것으로, 특히 액추에이터에 외부회로를 직/병렬로 연결하여 외부 제어기 없이도 스트로크의 이력현상을 낮추는 것을 목적으로 하는 압전 액추에이터의 스트로크 이력 저감 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a circuit that can reduce the stroke hysteresis of a piezoelectric actuator, and in particular, the stroke history of a piezoelectric actuator for the purpose of reducing the hysteresis of the stroke without an external controller by connecting an external circuit in series / parallel to the actuator. It relates to a reduction circuit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정밀한 가공, 제어, 계측 등을 위해 구현된 제어회로에 사용되는 압전 액추에이터에 있어서, 커패시터와 저항을 직렬연결하여 공진회로를 만들고, 각 공진회로의 저항값을 조절하여 필요한 주파수 영역에서 공진할 수 있도록 하며, 이들 공진회로를 병렬연결하여 액추에이터에 연결함으로써 요구되는 주파수 영역에서 스트로크의 이력현상을 줄일 수 있도록 하는 외부회로를 압전 액추에이터와 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압전 액추에이터의 스트로크 이력 저감 회로에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the above object is a piezoelectric actuator used in a control circuit implemented for precise processing, control, measurement, etc., to make a resonant circuit by connecting a capacitor and a resistor in series, adjusting the resistance value of each resonant circuit By connecting the resonant circuits in parallel to the actuator to reduce the hysteresis of the stroke in the required frequency range by connecting the resonant circuits in parallel with the piezoelectric actuator. The technical summary relates to the stroke history reduction circuit of the piezoelectric actuator.
압전 액추에이터, 스트로크, 이력현상, 공진회로, 병렬 Piezo actuator, stroke, hysteresis, resonant circuit, parallel
Description
도 1 은 종래의 압전 액추에이터의 전압변화시 스트로크 변화를 나타낸 그래프,1 is a graph showing a change in stroke when a voltage change of a conventional piezoelectric actuator,
도 2 는 종래의 압전 액추에이터에 커패시터를 직렬로 연결했을 때의 압전 액추에이터의 스트로크 변화를 나타낸 그래프,2 is a graph showing a stroke change of a piezoelectric actuator when a capacitor is connected in series with a conventional piezoelectric actuator;
도 3 은 소용량 커패시터를 액추에이터와 직렬로 연결한 모습을 나타낸 구성도,3 is a configuration diagram showing a small capacitor connected in series with the actuator,
도 4 는 소용량 커패시터를 액추에이터와 직렬로 연결한 모습을 나타낸 회로도,4 is a circuit diagram showing a small capacitor connected in series with an actuator;
도 5 는 압전 액추에이터에 공진회로를 병렬로 연결한 스트로크 저감 회로를 연결한 회로도,5 is a circuit diagram of connecting a stroke reduction circuit in which a resonance circuit is connected in parallel to a piezoelectric actuator;
도 6 은 도 5 같이 병렬회로를 연결했을 때의 주파수 영역에 대한 어드미턴스의 변화를 나타낸 그래프,FIG. 6 is a graph showing a change in admittance of a frequency domain when a parallel circuit is connected as shown in FIG. 5;
도 7 은 압전 액추에이터에 다수의 공진회로를 병렬로 연결한 스트로크 저감회로를 연결한 회로도,7 is a circuit diagram connecting a stroke reduction circuit in which a plurality of resonant circuits are connected in parallel to a piezoelectric actuator;
도 8 은 도 7 과 같이 다수의 공진회로를 병렬로 연결했을 때의 주파수 영역 에 대한 어드미턴스의 변화를 나타낸 그래프,FIG. 8 is a graph showing a change in admittance with respect to a frequency domain when a plurality of resonant circuits are connected in parallel as shown in FIG.
도 9 는 액추에이터만 사용했을 때와 스트로크 이력현상 저감회로를 연결했을 때의 성능을 나타낸 비교 그래프,9 is a comparison graph showing the performance when only the actuator is used and when the stroke hysteresis reduction circuit is connected;
도 10 은 액추에이터만 사용했을 때의 주파수별로 전압변화에 따른 스트로크의 변화를 나타낸 그래프,10 is a graph showing a change in stroke according to a change in voltage for each frequency when only an actuator is used;
도 11 은 본 발명인 스트로크 이력현상 저감회로를 사용했을 때의 주파수별로 전압변화에 따른 스트로크의 변화를 나타낸 그래프.11 is a graph showing a change in stroke according to voltage change for each frequency when the stroke hysteresis reduction circuit of the present invention is used.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(10): 소용량 커패시터 (20): 액추에이터(10): small capacity capacitor (20): actuator
본 발명은 압전 액추에이터의 스트로크 이력 현상을 저감할 수 있도록 하는 회로에 관한 것으로, 특히 액추에이터에 외부회로를 직/병렬로 연결하여 외부 제어기 없이도 스트로크의 이력현상을 낮추는 것을 목적으로 하는 압전 액추에이터의 스트로크 이력 저감 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a circuit for reducing the stroke hysteresis of a piezoelectric actuator, and more particularly, to a stroke history of a piezoelectric actuator whose purpose is to reduce the hysteresis of the stroke without an external controller by connecting an external circuit in series / parallel to the actuator. It relates to a reduction circuit.
최근 NT 기반 신기술 분야의 정밀 가공, 제어, 계측 등 분야에서 정밀 위치 이송부용 압전 액추에이터와 정밀 구동부가 요구되고 있으며, 향후 극미세/극초정밀 부품 가공을 위한 나노 가공 장비의 사용 여부가 향후 국가 경쟁력 확보의 핵심 요소가 될 것으로 예상되고 있다. Recently, piezoelectric actuators and precision driving units for precision position transfer are required in the areas of NT-based new technology such as precision machining, control, and measurement, and the future use of nano-machining equipment for micro / ultra-precision parts processing will secure national competitiveness in the future. Is expected to be a key element.
현재 국내 기술은 10nm 정도의 정밀도 수준의 압전 액추에이터가 사용되고 있으나 액추에이터의 스트로크 이력현상 때문에 센서와의 폐회로 연결, 고속응답시 이력현상을 줄이기 위한 외부 제어기를 추가로 연결하여야 하기 때문에 압전 액추에이터의 구성에 따른 가격의 상승등의 어려운 문제가 있었다. Currently, domestic technology uses piezoelectric actuators with a precision level of about 10 nm, but due to the stroke history of the actuator, it is necessary to connect the closed circuit with the sensor and additionally connect an external controller to reduce the hysteresis during high-speed response. There was a difficult problem such as a rise in price.
도 1 은 종래의 압전 액추에이터의 전압변화시 스트로크 변화를 나타낸 그래프로서, 전원과 기본 저항을 사용하여 회로를 꾸미고, 상기 회로에 액추에이터를 연결시고 주파수를 고정시키고 인가되는 전압을 변화시켰을 때의 액추에이터의 변위 변화를 나타내고 있으며, 도 1 에서 보는 바와 같이 전압이 변화한 후에 같은 전압상에서 다른 변위가 나타나는 것을 볼 수 있다. 1 is a graph showing a change in stroke when a voltage of a conventional piezoelectric actuator is changed, and a circuit is formed by using a power supply and a basic resistor, and the actuator is connected when the actuator is connected to the circuit, the frequency is fixed, and the applied voltage is changed. The displacement is shown, and as shown in FIG. 1, it can be seen that different displacements appear on the same voltage after the voltage is changed.
도 1 의 그래프를 보면 전체 스트로크의 10%정도 이력현상이 발생하고 있다. In the graph of FIG. 1, hysteresis occurs about 10% of the entire stroke.
이를 해결하기 위하여 기존에 두가지 방식이 사용되어 졌는데, 첫째로 오픈루프(Open loop) 방식은 센서 및 제어기를 필요로 하여 고속 스트로크를 발생시켜야 할 경우 제어속도가 빠를 제어기가 필요하기 때문에 가격이 상승하는 문제점이 있으며, 두번째로 소형 커페시터를 액추에이터와 직렬로 연결하는 방식은 커패시터에 의해 외부 인가 전압에 대한 스트로크의 이력을 대폭적으로 감소시킬 수 있지만 보상 커패시터의 용량이 액추에이터보다 1/5 이하로 작아야 하며 그로 인하여 외부 인가 전압은 6배 이상 증가되어야 하는 문제점이 있었다. In order to solve this problem, two methods have been used. First, the open loop method requires a sensor and a controller, and when a high speed stroke is required, a controller needs to have a fast control speed. There is a problem, and the second method of connecting a small capacitor in series with the actuator can drastically reduce the hysteresis of the stroke with respect to the externally applied voltage by the capacitor, but the capacity of the compensating capacitor must be less than 1/5 smaller than that of the actuator. Due to this, there is a problem that the external applied voltage should be increased by 6 times or more.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 소용량 커패시터를 액추에이터와 직렬로 연결함으로써 외부 인가 전압에 대하여 스트로크의 이력을 대폭적으로 감소시킬 수 있도록 하는 압전 액추에이터를 제공함을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator that can significantly reduce the history of stroke with respect to an externally applied voltage by connecting a small capacitor in series with the actuator. .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정밀한 가공, 제어, 계측 등을 위해 구현된 제어회로에 사용되는 압전 액추에이터에 있어서, 커패시터와 저항을 직렬연결하여 공진회로를 만들고, 각 공진회로의 저항값을 조절하여 필요한 주파수 영역에서 공진할 수 있도록 하며, 이들 공진회로를 병렬로 연결함으로써 요구되는 주파수 영역에서 스트로크의 이력현상을 줄일 수 있도록 하는 외부회로를 압전 액추에이터와 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압전 액추에이터의 스트로크 이력 저감회로에 관한 것이다. The present invention for achieving the above object is a piezoelectric actuator used in a control circuit implemented for precise processing, control, measurement, etc., to make a resonant circuit by connecting a capacitor and a resistor in series, adjusting the resistance value of each resonant circuit To connect the resonant circuits in parallel to reduce the hysteresis of the stroke in the required frequency range by connecting the resonant circuits in parallel to the piezoelectric actuators. It relates to a stroke history reduction circuit.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention to achieve the object as described above and to perform the task for eliminating the conventional drawbacks.
도 1 은 종래의 압전 액추에이터의 전압변화시 스트로크 변화를 나타낸 그래프를, 도 2 는 압전 액추에이터와 직렬로 소용량의 커패시터를 연결했을 때의 스트로크 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing a change in stroke when the voltage of a conventional piezoelectric actuator is changed, and FIG. 2 is a graph showing a change in stroke when a small capacitor is connected in series with the piezoelectric actuator.
도 4 는 압전 액추에이터에 소용량의 커패시터를 직렬로 연결한 회로도를, 도 5 는 압전 액추에이터에 공진회로를 병렬로 연결한 스트로크 저감 회로를 연결한 회로도를, 도 6 은 도 5 같이 병렬회로를 연결했을 때의 주파수 영역에 대한 어드미턴스의 변화를 나타낸 그래프이다. 4 is a circuit diagram in which a small capacitor is connected in series to a piezoelectric actuator, and FIG. 5 is a circuit diagram in which a stroke reduction circuit in which a resonant circuit is connected in parallel to a piezoelectric actuator is connected. This graph shows the change of admittance in the frequency domain at the time.
도 4 와 같이 커패시터를 직렬로 연결했을 경우 도 2 에서 보는 바와 같이 스트로크의 이력현상은 적어졌으나, 같은 크기의 스트로크를 얻기 위하여 아주 높은 고전압을 인가해야 하는 문제점을 보여주고 있다. When the capacitors are connected in series as shown in FIG. 4, the hysteresis of the stroke is reduced as shown in FIG. 2, but it shows a problem in that a very high voltage is applied to obtain a stroke of the same size.
따라서, 도 5 에서 보는 바와 같이 압전 액추에이터와 직렬로 연결되는 외부회로를 단순히 커패시터를 적용하는 것이 아니라 커패시터와 저항으로 구성된 공진형 회로를 액추에이터에 연결하면 요구되는 주파수 영역에서 스트로크 이력현상이 감소하는 것을 볼 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 5, it is possible to reduce the stroke hysteresis in the required frequency range by connecting a resonant circuit composed of a capacitor and a resistor to the actuator, rather than simply applying a capacitor to an external circuit connected in series with the piezoelectric actuator. can see.
상기 도 5 에서 Ca는 압전 액추에이터를 나타내고, Cr은 보상용 캐패시터, Rs는 적정공진회로 조건 및 사용 조건을 맞추기 위한 저항을 나타내며, Rc와 Cc로 이루어진 공진회로가 나타나 있다. In FIG. 5, Ca denotes a piezoelectric actuator, Cr denotes a compensation capacitor, Rs denotes a resistance for matching an appropriate resonance circuit condition and a use condition, and a resonance circuit composed of Rc and Cc is shown.
이에 공진회로를 연결함으로써 스트로크 이력 현상이 저감되는 원리를 자세히 설명하면 다음과 같다. The principle of reducing the stroke hysteresis by connecting the resonance circuit is described in detail as follows.
압전 액추에이터는 전압(V)을 인가하면 변위 혹은 스트로크(d)가 발생하게 되는데, 이에 대한 이유로는 스트로크 혹은 변위 d는 액추에이터의 전하량 Q와 비례하기 때문이다. The piezoelectric actuator generates a displacement or stroke d when the voltage V is applied, because the stroke or displacement d is proportional to the charge amount Q of the actuator.
그러나, 전하량(Q)은 정전용량(C)과 인가된 전압(V)에 비례한다. 이는 전하량에 대한 식 Q=CV 에 의해 잘 알 수 있으며, 보통 캐패시터의 정전용량(C)은 일정 하므로 인가된 전압(V)은 전하량(Q)과 비례관계를 갖는다는 것을 알 수 있다. However, the charge amount Q is proportional to the capacitance C and the applied voltage V. This is well understood by the equation Q = CV for the charge amount, and since the capacitance C of the capacitor is constant, it can be seen that the applied voltage V is proportional to the charge amount Q.
그러나 압전 액추에이터의 경우는 정전용량 Cp이 가해진 전압 V 의 크기에 따라 변화하는 것으로 알려져 있으며, 따라서 인가된 전압은 전하량 Q와 비례관계를 갖지 않는다는 것을 알 수 있다. However, in the case of piezoelectric actuators, it is known that the capacitance C p changes according to the magnitude of the applied voltage V, and thus, the applied voltage is not proportional to the charge amount Q.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 외부회로를 도 4 와 같이 꾸미면, In order to solve the above problems, if the external circuit is decorated as shown in FIG.
Q = Vapplied × Yca × Ypiezo ÷ w ÷ (Yca + Ypiezo)Q = V applied × Y ca × Y piezo ÷ w ÷ (Y ca + Y piezo )
의 식이 성립된다. Is established.
여기서 Q(압전 액추에이터의 전하량), Vapplied(외부에서 가해진 전압), Yca(보상용 캐패시터의 정전용량), Ypiezo(압전 액추에이터의 정전용량), w(주파수), Yca = wCca, Ypiezo = wCpiezo 를 나타낸다. Where Q (charge amount of the piezoelectric actuator), V applied (voltage applied externally), Y ca (capacitance of the compensation capacitor), Y piezo (capacitance of the piezoelectric actuator), w (frequency), Y ca = wC ca , Y piezo = wC represents piezo .
만약 보상용 캐패시터의 정전용량 (Cca)가 압전 액추에이터의 정전용량 (Cpiezo)보다 매우 작다면, (Yca + Ypiezo)≒Ypiezo로 근사될 수 있다, If the capacitance C ca of the compensating capacitor is much smaller than the capacitance Cpiezo of the piezoelectric actuator, it can be approximated as (Y ca + Y piezo ) YY piezo .
그러면 위의 식 The above expression
Q = Yapplied × Yca × Ypiezo ÷ w ÷ Ypiezo Q = Y applied × Y ca × Y piezo ÷ w ÷ Y piezo
= Yapplied × Yca / w = Y applied × Y ca / w
= Yapplied × Cca = Yapplied × Cca
로 나타낼 수 있다. It can be represented as.
그러면 이때 보상용 캐패시터의 정전용량 Cca는 외부 인가전압에 일정하므로 인가전압 Vapplied 는 액추에이터의 전하량 Q와 비례하게 된다. Then, since the capacitance C ca of the compensation capacitor is constant to the externally applied voltage, the applied voltage V applied is proportional to the charge amount Q of the actuator.
상기와 같이 전하량 Q 는 액추에이터의 변위 혹은 스트로크 d 에 비례하므로 결국 인가전압 Vapplied 에 액추에이터의 변위 d가 비례하게 된다. 그러나 이러한 회로 연결은 보상용 정전용량 Cca가 매우 작아야 하므로, 원하는 변위 d 를 얻으려면 인가전압 Vapplied 을 매우 높여야 하는 문제점이 있다. As described above, since the charge amount Q is proportional to the displacement or stroke d of the actuator, the displacement d of the actuator is proportional to the applied voltage V applied . However, such a circuit connection has a problem that the compensation capacitance C ca must be very small, so that the applied voltage V applied must be very high to obtain the desired displacement d.
보상용 캐패시터 정전용량 Cca 를 낮추는 위에 언급한 기존 문제점을 보완하기 위한 방법으로, (Yca + Ypiezo)항에서 공진회로를 이용하면 Ypiezo를 매우 크게 높일 수 있다. 즉, Yca를 낮추는 대신 Ypiezo를 크게하는 방법이다. As a way of compensating the above-mentioned problems of lowering the compensating capacitor capacitance C ca , the use of the resonant circuit in (Y ca + Y piezo ) term can greatly increase the Y piezo . That is, instead of lowering Y ca , Y piezo is made larger.
이는 도 6 의 그래프에서 보는 바와 같이 캐패시터의 정전용량에 따라 특정한 주파수에서 Ypiezo 가 매우 커지는 것을 알 수 있다. As shown in the graph of FIG. 6, it can be seen that Y piezo becomes very large at a specific frequency according to the capacitance of the capacitor.
도 5 에 나타낸 회로를 만들면 특정 주파수에서 Ypiezo(여기서는 Ya)를 가지는 박스안의 회로가 공진을 일으키게 된다. 다음의 식에서는 Ypiezo=Ya (Cpiezo=Ca), Yca=Yr (Cca=Cr) 로 나타내기로 한다. When the circuit shown in Fig. 5 is made, the circuit in the box having Y piezo (Y a here) at a specific frequency causes resonance. In the following equation, Y piezo = Y a (C piezo = C a ) and Y ca = Y r (C ca = C r ).
그러면 액추에이터의 전하량 Q의 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다. Then, the expression of the charge amount Q of the actuator can be expressed as follows.
Q = Yapplied × Yr × Ya ÷ w ÷ (Ya -c + Yr) ; (Ya -c가 매우 큼)Q = Y applied × Y r × Y a ÷ w ÷ (Y a -c + Y r ); (Y a -c is very large)
= Yapplied × Yr × Ya ÷ w ÷ Ya -c ; (공진주파수에서는 Ya = Ya -c)= Y applied × Y r × Y a ÷ w ÷ Y a -c ; (Y a = Y a -c at resonance frequency)
= Yapplied × Yr ÷ w= Y applied × Y r ÷ w
= Yapplied × Cr = Y applied × C r
이 된다. Becomes
그러므로 보상용 정전용량 Cr 은 일정한 값을 나타내므로 액추에이터의 전하량 Q 는 가해진 전압 Vapplied 에 비례하게 된다. 이 때 Cr은 낮은 값을 가질 필요가 없으나, 이러한 관계는 특정주파수영역에서만 가능하게 된다. Therefore, the compensating capacitance C r represents a constant value, so that the charge amount Q of the actuator is proportional to the applied voltage V applied . At this time, C r does not need to have a low value, but this relationship is possible only in a specific frequency region.
그러므로 원하는 주파수 대역에서 공진 회로를 만들고 위의 관계를 유지하기 위해서는 도 7 과 같이 각 주파수 대역에 맞는 커패시터를 사용하여 병렬연결을 하면 된다. Therefore, in order to make a resonant circuit in the desired frequency band and maintain the above relationship, parallel connection may be performed using a capacitor suitable for each frequency band as shown in FIG. 7.
이에 대하여 본 발명인 스트로크 이력 현상 저감 회로를 장착했을 경우의 압전 액추에이터의 변위 변화를 아래와 같은 실시예 및 그에 따른 그래프를 보면서 상세히 설명한다. On the other hand, the change of displacement of the piezoelectric actuator when the stroke hysteresis reduction circuit of the present invention is mounted will be described in detail with reference to the following examples and the graphs thereof.
도 7 은 압전 액추에이터에 다수의 공진회로를 병렬로 연결한 스트로크 저감회로를 연결한 회로도, 도 8 은 도 7 과 같이 다수의 공진회로를 병렬로 연결했을 때의 주파수 영역에 대한 어드미턴스의 변화를 나타낸 그래프이다. 7 is a circuit diagram in which a stroke reduction circuit in which a plurality of resonant circuits are connected in parallel to a piezoelectric actuator is shown. FIG. 8 shows a change in admittance for a frequency domain when a plurality of resonant circuits are connected in parallel as shown in FIG. It is a graph.
도 7 에서 보는 바와 같이 액추에이터가 주파수 100Hz 이내에서 이력을 저감시키기 위해 저항의 크기를 다르게 한 다수의 공진회로를 병렬로 연결하여 구성할 수도 있다. 도면에서 보면 R1의 저항값이 1KΩ 일 경우 주파수는 60~100Hz 사이의 주파수에서 이력을 저감시킬 수 있으며, R2의 저항값이 1MΩ 일 경우 0.01~0.05Hz 사이의 주파수에서 이력을 저감시킬 수 있다. 이와같이 R3, R4 의 저항값을 10KΩ, 100KΩ 로 설정한다면 R3쪽은 40~60Hz사이, R4는 5~40Hz 사이의 주파수에서 이력을 절감시킬 수 있는 것이다. 따라서, 액추에이터가 100Hz 이내에서 이력을 저감시키도록 하는 외부 회로를 구현할 수 있는 것이다. As shown in FIG. 7, the actuator may be configured by connecting a plurality of resonant circuits having different resistances in parallel to reduce hysteresis within a frequency of 100 Hz. In the figure, when the resistance value of R1 is 1KΩ, the frequency can be reduced at a frequency between 60 and 100Hz. When the resistance value of R2 is 1MΩ, the hysteresis can be reduced at a frequency between 0.01 and 0.05Hz. In this way, if the resistance values of R3 and R4 are set to 10KΩ and 100KΩ, the hysteresis can be saved at frequencies between 40 ~ 60Hz for R3 and 5 ~ 40Hz for R4. Therefore, it is possible to implement an external circuit that allows the actuator to reduce the hysteresis within 100 Hz.
이와같이 저항값을 달리한 공진회로를 다수개 병렬 연결함으로써 특정 주파수대에서 발생하는 엑추에이터의 이력현상을 줄일 수 있는 것이다.In this way, by connecting a plurality of resonant circuits with different resistance values in parallel, the hysteresis of the actuator occurring in a specific frequency band can be reduced.
도 9 는 액추에이터만 사용했을 때와 스트로크 이력현상 저감회로를 연결했을 때의 성능을 나타낸 비교 그래프로서, 도 9 에서 보는 바와 같이 액추에이터만을 사용하였을 경우 인가 전압에 의한 변위의 변화가 일정하지 못하고 벌어져 같은 전압의 변화에 따라 같은 변위에 위치하지 못하여 같은전압에서도 일정한 스트로크를 보여주지 못하는 이력현상이 나타나는 것을 볼 수 있다.FIG. 9 is a comparative graph showing performance when only the actuator is used and when the stroke hysteresis reduction circuit is connected. As shown in FIG. 9, when only the actuator is used, the change of displacement due to the applied voltage is not constant and is widened. As the voltage changes, the hysteresis occurs because it is not located at the same displacement and does not show a constant stroke even at the same voltage.
한편, 도 10 과 도 11 에서 보는 바와 같이, 본 발명과 같이 공진회로를 연결하였을 경우의 그래프를 보면 아주 미세한 변위의 변화를 알 수 있기 때문에 일정한 스트로크를 보여주어 이력현상이 매우 적어졌음을 알 수 있다. On the other hand, as shown in Figures 10 and 11, when the resonant circuit is connected as shown in the present invention, it can be seen that the hysteresis is very small by showing a constant stroke because the change in the minute displacement can be seen. have.
이와 같이 본 발명은 외부 인가 전압의 변화에 대하여 액추에이터가 같은 전압에서 항상 일정한 스트로크를 보여주기 때문에 외부 제어방식 및 무 제어 방식에서도 정밀한 이송능력을 보여줄 수 있는 것이다. As described above, the present invention shows a precise stroke in the external control method and the non-control method because the actuator always shows a constant stroke at the same voltage with respect to the change in the externally applied voltage.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention that can be expected by the configuration and action as described above are as follows.
필요한 주파수에 해당하는 공진회로들을 병렬로 연결함으로써 그 주파수 영역 내에서는 액추에이터의 어드미턴스가 매우 커지면서 스트로크 이력이 감소하기 때문에 외부제어방식 및 무제어방식에서도 정밀한 이송능력을 보여줄 수 있으며, 전체적인 액추에이터 구동부의 단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.By connecting the resonant circuits corresponding to the required frequency in parallel, the admittance of the actuator becomes very large and the stroke history is reduced in the frequency range. Therefore, it is possible to show the precise transfer capability even in the external control method and the no control method. There is an advantage that can be lowered.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060018744A KR100709483B1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Hysteresis free circuits in ceramic multilayer actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060018744A KR100709483B1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Hysteresis free circuits in ceramic multilayer actuator |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100709483B1 true KR100709483B1 (en) | 2007-04-20 |
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ID=38181836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060018744A KR100709483B1 (en) | 2006-02-27 | 2006-02-27 | Hysteresis free circuits in ceramic multilayer actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100709483B1 (en) |
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-
2006
- 2006-02-27 KR KR1020060018744A patent/KR100709483B1/en not_active IP Right Cessation
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