芯明天封装式压电促动器及其在微纳米压痕中的应用

  一、芯明天压电叠堆陶瓷  

压电叠堆陶瓷属于功能性材料，对压电叠堆陶瓷施加电压后，压电叠堆陶瓷可产生形变，形变量约为形变方向长度的1.5‰，且形变量与所施加的电压基本成线性关系。压电叠堆陶瓷具有迟滞与蠕变特性。

芯明天压电叠堆陶瓷

  二、芯明天封装压电促动器  
芯明天封装式压电促动器是以压电叠堆陶瓷为内部驱动元件，采用直驱结构，通过设计特殊外形壳体、底座、预紧、移动端等结构，将压电叠堆陶瓷封装于内部，且可将压电叠堆陶瓷的性能如出力、位移形变量等完全展现出来，且封装式压电促动器可承受一定的拉力，甚至扭力，抗振动且防撞击，更适用于工业型使用。

芯明天压电促动器基本结构

芯明天压电促动器运动演示

  三、压电叠堆陶瓷与封装压电促动器区别  
区别举例：

  四、芯明天压电促动器分类  
芯明天压电促动器按外观形状分类，可分为柱形压电促动器及环形压电促动器；按特点分类，可分为低压型压电促动器及大出力型压电促动器；按控制方式分类，又可分为开环及闭环，与开环相比，闭环具有反馈传感，并可消除开环的迟滞与蠕变特性。

  五、芯明天封装压电促动器外观尺寸  
芯明天压电促动器的直径*小为9mm，*大为45mm，高度*小为19mm，*大为199mm，此范围以外尺寸可进行定制。封装式压电促动器的出力与外径尺寸有关，外径尺寸越大，出力越大；它的位移范围与高度相关，高度越高，位移量越大。

  六、芯明天封装压电促动器基本参数  
柱形封装压电促动器：直径、*大高度及*大标称位移基本参数。

ODID[mm]

*大标称位移[V]

VS22系列

22

9

71

47

0~150

VS35系列

35

14

71

47

0~150

VS18系列

18

4.5

69

60

0~1000

VS22系列

22

7.5

89

80

0~1000

VS35系列

35

14

89

80

0~1000

VS45系列

45

25

107

100

0~1000

（以上参数可选择定制）

  七、芯明天压电促动器微纳米压痕应用  
芯明天封装式压电促动器的位移与所施加的电压成线性关系。在同样电压下，力与位移也成线性关系，如下图所示。例如，对于一个低压促动器，在120V电压驱动下，若陶瓷促动器的形变量达到*大，则它的出力为0，若120V时，陶瓷促动器的形变量为0，则它的出力将达到*大点Fmax。 

芯明天PST系列压电促动器的谐振频率可达40kHz，加速度快，且定位精度在纳米量级。压电促动器带动压头实现沿Z向的精密压入和压出过程，它的性能会直接影响到压痕装置的精度及可用性。闭环压电促动器带有反馈传感，基于闭环控制理论，可实现位移闭环控制，保证加载的稳定性。