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