KR19980014528A

KR19980014528A - Device for measuring the rate of change of piezoelectric ceramic actuator

Info

Publication number: KR19980014528A
Application number: KR1019960033551A
Authority: KR
Inventors: 송하성
Original assignee: 이우복; 사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1998-05-25

Abstract

본 발명은 압전 세라믹 액튜에이터(2)의 길이 변화 속도를 구하는 장치에 관한 것으로서, 입력되는 전류량에 대응하는 길이로 변화하는 압전 세라믹 액튜에이터(2)와; 액튜에이터(2)에 공급되는 전류를 전압으로 변화시키는 전류 전압 변환부(3)와; 전류 전압 변환부(3)의 전압을 필터링하고, 필터링된 신호를 상기 액튜에이터(2)의 길이 변화 속도로서 출력하는 필터(4)를 구비한다.The present invention relates to an apparatus for determining the rate of change in length of a piezoelectric ceramic actuator (2), comprising: a piezoelectric ceramic actuator (2) changing in length corresponding to an input current amount; A current-voltage conversion unit (3) for changing the current supplied to the actuator (2) to a voltage; And a filter (4) for filtering the voltage of the current-to-voltage converter (3) and outputting the filtered signal as the rate of change of the length of the actuator (2).

즉, 본 발명은 압전 세라믹 액튜에이터에 인가되는 전류량을 이용하여 액튜에이터의 길이 변화 속도를 측정하므로써 액튜에이터의 길이 변화 속도를 정확하게 측정할 수 있다는 효과가 있다.That is, the present invention has the effect of accurately measuring the rate of change of the length of the actuator by measuring the rate of change of the length of the actuator using the amount of current applied to the piezoelectric ceramic actuator.

Description

Device for measuring the rate of change of piezoelectric ceramic actuator

도면은 본 발명에 따른 압전 세라믹 액튜에이터의 변화 속도 측정 장치의 블럭도1 is a block diagram of an apparatus for measuring the rate of change of a piezoelectric ceramic actuator according to the present invention;

*도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명*Description of Reference Numerals of Major Parts of the Drawings [

1:전압 증폭기2:압전 세라믹 액튜에이터1: voltage amplifier 2: piezoelectric ceramic actuator

3:전류 전압 변환부4:필터3: current-voltage conversion unit 4: filter

5:위치 센서5: Position sensor

본 발명은 압전 세라믹 액튜에이터(Piezoceramic Actuator)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전 세라믹 액튜에이터의 변화 속도를 측정하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Piezoceramic Actuator, and more particularly, to an apparatus for measuring a change speed of a Piezoelectric ceramic actuator.

압전 세라믹 액튜에이터는 전계가 인가되면 그 길이가 변화되고, 이와는 반대로 물리적 압력이 가해지면 분극에 의한 전기적 신호가 발생된다.In piezoelectric ceramic actuators, when the electric field is applied, the length thereof is changed. Conversely, when physical pressure is applied, electrical signals are generated by polarization.

압전 세라믹 액튜에이터는 이러한 성질에 의하여 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 압전 세라믹 액튜에이터의 성질에 의한 위치 제어시 즉, 압전 세라믹 액튜에이터에 전계를 가하여 그 길이를 변화시킬 때에 그 길이 변화량 및 그 변화 속도를 측정하여 적절한 전계를 가할 필요가 있다.Piezoelectric ceramic actuators are used in various fields due to these properties. When the position is controlled by the property of a piezoelectric ceramic actuator, that is, when an electric field is applied to a piezoelectric ceramic actuator, It is necessary to apply an electric field.

이를 위하여 종래의 압전 세라믹 액튜에이터 구동 장치에서는 길이 변화량은 LVDT 등의 위치 센서를 이용하여 검출하고, 그 변화 속도는 위치 센서에 의하여 감지된 길이의 변화량을 미분하는 방식을 채용하고 있다. 그러나, 이와 같이 길이 변화량을 미분하는 방식은 노이즈에 취약한 성질을 보여 정확한 길이 변화 속도를 측정할 수 없다는 문제가 있었다.To this end, in the conventional piezoelectric ceramic actuator driving apparatus, a length variation is detected by using a position sensor such as an LVDT, and the variation speed is differentiated by the amount of variation of the length detected by the position sensor. However, such a method of differentiating the length variation amount has a problem that it can not measure the accurate length variation speed because it is vulnerable to noise.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 인가되는 전계에 따라 변화하는 압전 세라믹 액튜에이터의 길이 변화 속도를 측정할 수 있게 한 압전 세라믹 액튜에이터의 변화 속도 측정 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the rate of change of a piezoelectric ceramic actuator capable of measuring a rate of change of a length of a piezoelectric ceramic actuator which changes according to an applied electric field have.

본 발명에 따른 압전 세라믹 액튜에이터의 변화 속도 측정 장치는, 입력되는 전류량에 대응하는 길이로 변화하는 압전 세라믹 액튜에이터와; 액튜에이터에 공급되는 전류를 전압으로 변화시키는 전류 전압 변환부와; 전류 전압 변환부의 전압을 필터링하고, 필터링된 신호를 상기 액튜에이터의 길이 변화 속도로서 출력하는 필터를 포함한다.An apparatus for measuring the rate of change of a piezoelectric ceramic actuator according to the present invention comprises: a piezoelectric ceramic actuator changing a length corresponding to an input current amount; A current-to-voltage converting unit for changing a current supplied to the actuator to a voltage; And a filter for filtering the voltage of the current-to-voltage converter and outputting the filtered signal as the velocity of change in the length of the actuator.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면은 본 발명에 따른 압전 세라믹 액튜에이터의 변화 속도 측정 장치의 블록도로서, 도시된 바와 같이 전압 증폭기(1)의 압전 세라믹 액튜에이터(2)의 길이를 변화시키기 위한 제어 전압을 증폭하여 출력하며, 액튜에이터(2)는 전압 증폭기(1)로부터 인가되는 전하를 충전하여 이에 대응하는 길이로 변화하게 된다. 이러한 길이의 변화량은 액튜에이터(2)에 연결되어 있는 위치 센서(5)가 감지하여 도시하지 않는 제어부 등에 공급한다.1 is a block diagram of a variation rate measuring apparatus for a piezoelectric ceramic actuator according to the present invention. As shown in FIG. 1, a control voltage for changing the length of a piezoelectric ceramic actuator 2 of a voltage amplifier 1 is amplified and output, (2) charges the charge applied from the voltage amplifier (1) and changes its length to the corresponding length. The amount of change of the length is sensed by the position sensor 5 connected to the actuator 2 and supplied to a control unit or the like not shown.

한편, 액튜에이터(2)에는 저항(R)으로 구성된 전류 전압 변환부(3)가 구성되어 있으며, 저항(R)에는 액튜에이터(2)에 인가되는 전류를 전압으로 변화시켜 출력하게 된다.On the other hand, the actuator 2 is constituted by a current-voltage conversion unit 3 composed of a resistor R, and the current applied to the actuator 2 is converted into a voltage and outputted to the resistor R. [

여기서, 액튜에이터(2)의 길이 변화량은 공급 전하량에 비례하며, 공급 전하량은 결국 공급 전류의 적분에 비례하므로 결국 전류 전압 변환부(3)의 전압은 액튜에이터(2)의 길이 변화 속도를 의미하게 된다. 한편, 이러한 전류 전압 변환부(3)의 출력 전압은 외부 노이즈에 영향을 받을 우려가 있는 바, 본 발명에서는 필터(4)를 이용하여 노이즈를 제거하도록 구성하였다. 즉, 필터(4)를 통하여 출력되는 전압은 액튜에이터(2)의 길이 변화 속도를 의미하므로 별도의 미분 장치 등을 사용하지 않고 액튜에이터(2)의 변화 속도를 구할 수 있는 것이다.Here, the amount of change in the length of the actuator 2 is proportional to the amount of supplied electric charge, and the amount of electric charge supplied is proportional to the integral of the supply current. Eventually, the voltage of the current / voltage converting part 3 means the rate of change of the length of the actuator 2 . On the other hand, the output voltage of the current-to-voltage converter 3 may be affected by external noise. In the present invention, the filter 4 is used to remove noise. That is, since the voltage output through the filter 4 means the rate of change of the length of the actuator 2, the speed of change of the actuator 2 can be obtained without using a separate differential device or the like.

이와 같이 본 발명은 압전 세라믹 액튜에이터에 인가되는 전류량을 이용하여 액튜에이터의 길이 변화 속도를 측정하므로써 액튜에이터의 길이 변화 속도를 정확하게 측정할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the length change rate of the actuator can be accurately measured by measuring the change rate of the length of the actuator using the amount of current applied to the piezoelectric ceramic actuator.

Claims

A piezoelectric ceramic actuator (2) changing a length corresponding to an input current amount;

A current-to-voltage converter (3) for changing the current supplied to the actuator (2) to a voltage;

And a filter (4) for filtering the voltage of the current-to-voltage converter (3) and outputting the filtered signal as a rate of change of the length of the actuator (2).