超聲馬達(dá)的工作原理
超聲馬達(dá)利用壓電或電致伸縮材料中的彈性波作為驅(qū)動(dòng)源,通過直接推動(dòng)可運(yùn)動(dòng)的部件產(chǎn)生直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電-(聲)力換能裝置。常規(guī)的信號(hào)發(fā)生器的電壓輸出很小,無法滿足超聲馬達(dá)測(cè)試時(shí)所需的電壓和功率要求。因此,
超聲馬達(dá)利用壓電或電致伸縮材料中的彈性波作為驅(qū)動(dòng)源,通過直接推動(dòng)可運(yùn)動(dòng)的部件產(chǎn)生直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電-(聲)力換能裝置。常規(guī)的信號(hào)發(fā)生器的電壓輸出很小,無法滿足超聲馬達(dá)測(cè)試時(shí)所需的電壓和功率要求。因此,需要外接高壓功率放大器來提高輸出的電壓和功率,以實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲馬達(dá)的激勵(lì)負(fù)載。
超聲波馬達(dá)的原理
超聲波馬達(dá)利用電能和機(jī)械功的非電磁力轉(zhuǎn)換方法。其中一種被廣泛使用的超聲波馬達(dá)是利用壓電元件(PZT)。壓電元件在施加電壓時(shí)沿垂直于電壓方向延伸,具有位移改變?yōu)橹本€或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特性。然而,壓電元件的膨脹和收縮只有幾微米。為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),需要將壓電體與彈性體結(jié)合,并以高頻率振動(dòng)的結(jié)構(gòu)。在1980年,通過引入行波傳播的概念,研究人員發(fā)明了一種實(shí)用的電動(dòng)機(jī),通過在壓電體和彈性體之間產(chǎn)生行波來驅(qū)動(dòng)超聲波馬達(dá)。由于其根據(jù)彈性體的共振頻率以高于20kHz或更高的頻率(超聲波)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因此被稱為超聲波馬達(dá)。
超聲馬達(dá)的應(yīng)用
超聲馬達(dá)在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。其中一個(gè)例子是用于驅(qū)動(dòng)相機(jī)鏡頭的超聲波馬達(dá)。相比傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),超聲波馬達(dá)具有更高的精度和響應(yīng)速度,使得它們成為理想的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。此外,超聲馬達(dá)還用于醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表、汽車電子等領(lǐng)域。其高頻率振動(dòng)和穩(wěn)定性使其在精密定位和控制方面具有優(yōu)勢(shì)。
結(jié)論
超聲馬達(dá)是一種利用壓電或電致伸縮材料的彈性波作為驅(qū)動(dòng)源的電-(聲)力換能裝置。為了滿足超聲馬達(dá)測(cè)試時(shí)所需的電壓和功率要求,常規(guī)信號(hào)發(fā)生器需要外接高壓功率放大器。超聲波馬達(dá)通過利用壓電元件和彈性體的行波傳播來實(shí)現(xiàn)高頻率振動(dòng)驅(qū)動(dòng),廣泛應(yīng)用于自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表等領(lǐng)域。超聲馬達(dá)的特點(diǎn)是精度高、響應(yīng)速度快以及穩(wěn)定性好,使其在各個(gè)領(lǐng)域都有重要作用。