压电陶瓷微位移器及其驱动电源的研制

针对相移干涉测量系统中微位移的要求,研制了一种新型压电陶瓷微位移器及其驱动电源,该驱动电源采用集成功率运算放大器配合外围器件组成直流放大式结构,能够有效解决输出电压的非线性问题,减少自激现象,提高系统的稳定性。对研制的压电陶瓷微位移器进行了实验标定。经测试,研制的驱动电源具有驱动能力强、线性度好、重复性好等特点。干涉实验验证了研制的压电陶瓷微位移器性能的可靠性和位移的精确性。     

对压电陶瓷微振动干涉测量装置的研究

采用激光干涉的方法,对压电陶瓷的压电特性进行观察和测量．主要是对压电陶瓷的振动幅度和驱动信号周期进行测量计算．采用单片机编程计时计数,计算驱动时间t和干涉条纹移动数目m,再编程算法求出压电陶瓷位移,最后将测量计算值送数码管显示．     

用激光光纤外差干涉测振仪测量压电陶瓷元件的振动特性

本文通过阐述激光光纤外差干涉测振仪的原理以及测量压电陶瓷元件振动特性的实验 ,介绍了激光测振仪在动态测量实验中的应用 ,目的在于培养学生将激光光纤测振仪应用于其他科研和工业检测中的能力     

激光光纤外差干涉法对压电陶瓷元件振动特性的研究

通过激光光纤外差干涉测振法以及测量压电陶瓷元件振动特性的实验,介绍了激光测振法在动态测量实验中的应用,目的在于培养学生将激光光纤测振法应用于其他科研和工业检测中的能力．     

基于压电陶瓷驱动的微位移放大机构

压电陶瓷驱动器具有刚性好、频响高和控制精度高的特点, 但是其输出位移却较小, 通常是其长度的1/1 000. 在非圆回转曲面精密车削中, 为了实现刀具大位移、高频响、高精度的进给要求, 提出了新型单自由度柔性铰链机构对压电陶瓷驱动器的输出位移进行放大. 同时对机构进行了静态和动态特性理论分析, 提出了机构静态和动态计算解析式, 并用有限元方法对机构动态和静态特性进行了验证. 实验证明机构的最大输出位移为293μm, 谐振频率为312Hz.     

基于调频连续波的地基干涉合成孔径雷达微形变监测实验平台

地基干涉合成孔径雷达具有测量精度高、测量距离远、全天候等特点,适用于大坝、桥梁的微形变监测。该文搭建了基于调频连续波的干涉合成孔径雷达系统实验平台,通过干涉测量原理构建模型分析回波信号,改进成像及形变监测算法,提高系统监测能力。搭建滑坡位移形变模型,验证系统设计和形变测量方法,实验测量结果与实际移动值相差0.11 mm,误差在规定范围内,满足系统性能要求。     

一种测量电介质介电频率谱的简单方法

介绍了一种测量电介质介电频率谱的简单方法——RC电路法，并以压电陶瓷样品为例，对压电陶瓷的频域特性进行测量并与用HP4294A型阻抗分析仪测量得到的结果进行对比，得到了满意的结果。     

利用线阵CCD的迈克尔逊干涉仪测量压电材料的压电系数

将压电陶瓷片固定在迈克尔逊干涉仪的移动镜上,当加在压电陶瓷片上的驱动直流电压增加时,引起压电陶瓷的微小伸长进而引起移动镜的移动,引起光屏上干涉条纹环数目的变化;用线阵CCD(charge coupled device)作为光电传感器件捕捉干涉条纹的光强信号,再将电信号进行模数转换,采取USB接口与微机接口,用C++语言编写程序设计了一种新型的条纹自动计数软件,将这种计数方法与压电系数的测量结合起来,可以自动得出其压电系数.     

可视化楞次定律演示仪的改进

指出当前新型可视化楞次定律演示仪存在的不足,提出优化漆包线线圈线径与匝数的方法。通过对比实验得到使发光二极管点亮的最优线径与匝数,用间隔缠绕裸铜线圈的办法解决了当前落体式可视化楞次定律演示仪不能兼顾运动阻尼的问题。通过合理选择线径、匝数和绕制工艺成功实现了落体式可视化楞次定律演示仪电流方向可视,不仅能为广大师生自制与改进新型楞次定律演示仪提供技术参考,还可提升楞次定律演示仪的应用和教学价值。     

基于全息二次曝光法的压电陶瓷逆压电效应测定

论述二次曝光全息干涉计量的原理,分析干涉条纹与物体变形量的关系．利用全息二次曝光法对压电陶瓷的逆压电效应进行测定．实验结果与相关文献一致,表明该方法用于测定材料的逆压电效应是可行的．     

呼吸传感器的研制

利用压电陶瓷的压电效应，研制出一种呼吸传感器，将实验动物呼吸的变化，以电压变化的形式，通过记录仪描记成曲线，为测量实验动物的呼吸频率和呼吸强度，提供了一种新的实验手段。     

基于滑模控制的悬臂梁振动控制实验研究

文章首先介绍了滑模面和控制函数的选取,然后用Matlab／Simulink建立基于滑模控制的仿真模型,通过实时仿真系统dSPACE实现仿真模型与实验硬件装置的连接。采用压电陶瓷传感器采集悬臂梁振动位移,控制器输出经压电陶瓷驱动器对悬臂梁进行振动控制,控制目标是获得短的调节时间,并减小滑模控制常有的抖振．实验结果表明,设计的滑模控制器对悬臂梁的振动具有很好的抑制作用．     

全自动偏振光实验系统特性曲线测试分析

对全自动偏振光实验系统的特性曲线进行了测试,结果与理论计算相符,从而验证了马吕斯定律、平行偏振光的干涉和波片对偏振光的调制作用,为更好地运用该系统进行光学测量提供参考.     

自制电磁铁磁性强弱数字化演示仪

将电流传感器、磁感应强度传感器等数字化实验系统与改进后的传统实验器材深度融合,自制了电磁铁磁性强弱数字化演示仪,实现由定性探究提升为定量测量。整个实验探究过程体现了数字化教学系统数字化、可视化、定量化的优越性。     

压电陶瓷材料逆压电系数的测试

在迈克尔逊干涉仪基础上制成的弱振动测试设备能够很好地完成对１０＾－６米量级幅度的正弦微振动的测量。我们利用该套装置对压电陶瓷材料在不同频率正弦电压激励下的振动幅度进行了测量,求出了压电陶瓷片逆压电系数的幅频关系。     

Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器研究

文章设计了一种基于光纤Mach-Zehnder干涉仪的声音传感器,研究了光源与光纤耦合器的基本原理和实验方法,探究了光纤偏振控制器的原理及使用方法,并利用压电陶瓷(PZT)进行光纤相位调制和解调。使用Mach-Zehnder光纤干涉声音传感器对敲击、室内走动的声响进行了测试,取得了理想的结果。     

基于光反馈自混合干涉的振动测量研究

自混合干涉技术已经广泛应用于位移测量,本文应用三角波电流调制半导体激光器,使反馈光与腔内光产生自混合干涉,利用模跳现象测量微位移．模跳的引入提高了系统的测量精度,有良好的应用价值．     

双超声波干涉偏移法测量流体流速

介绍了一种基于两个波源的双超声波干涉偏移法测量流体流速。推导了利用介质流动造成的偏移效应来测量流体速度的近似公式,利用超声波信号干涉的方程揭示出了流体的流速与超声波信号干涉强度之间的关系,并结合计算机模拟和分析了这种关系,获得了曲线的线性近似的适用范围,利用CASSY Lab系统平台对气体流速进行了测量和验证,分析了实验误差。实验证明利用双超声波干涉偏移法测量流体流速的结果与现有的风速仪测量的值基本吻合,平均相对误差为5.5%。     

音叉的速度共振与位移共振曲线的测量和研究

利用接收线圈和压电换能片2种传感器测得音叉受迫振动的速度、位移共振曲线,通过实验比较和理论分析,证明这2种传感器所测得的物理量并不相同,同时分析和验证了2种幅频曲线的区别。对影响位移共振曲线测量结果的阻尼系数进行讨论和分析,得出:用接收线圈做传感器测得的音叉共振曲线为速度共振曲线,而用压电换能片做传感器测得的音叉共振曲线为位移共振曲线。实验的研究有利于学生对受迫振动和共振概念的深入理解,也有利于对2种传感器的正确运用。     

微定位工作台的非线性PID控制

为了消除压电陶瓷的迟滞、蠕变等非线性对定位精度的影响 ,采用了非线性PID控制算法来实现微定位工作台的实时控制。利用跟踪微分器对信号进行跟踪并得到其微分信号 ,提高了控制系统的鲁棒性。通过计算机仿真 ,验证了所设计的微定位工作台的特性和闭环控制算法的有效性