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使用函數(shù)信號發(fā)生器與壓電控制器驅(qū)動PZT壓電陶瓷,效果一樣嗎?

更新時間: 2021-12-17

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經(jīng)常有朋友咨詢:函數(shù)信號發(fā)生器與壓電驅(qū)動控制器有什么區(qū)別?是否可以用信號發(fā)生器來驅(qū)動控制PZT壓電陶瓷?我用信號發(fā)生器驅(qū)動PZT壓電陶瓷,怎么沒效果呀?是不是PZT壓電陶瓷壞掉了呀?

這一期我們就針對信號發(fā)生器與壓電控制器這兩種產(chǎn)品,從參數(shù)設(shè)計等方面給您詳細(xì)介紹,相信您最終會得到相應(yīng)的答案。

壓電陶瓷

介紹兩種設(shè)備的參數(shù)之前,我們先為大家介紹下壓電陶瓷。

 

壓電陶瓷是可以將電能轉(zhuǎn)換成位移的功能性材料。當(dāng)壓電晶體在外力的作用下發(fā)生形變時,在晶體表面可以產(chǎn)生與外力成比例的電荷,這種由于機械力的作用而使晶體表面出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象,稱為正壓電效應(yīng)。同時,當(dāng)壓電晶體置于外電場中,由于電場的作用,晶體會發(fā)生變形,形變的大小和外電場強度的大小成正比,這種由于電場的作用而使壓電晶體發(fā)生形變的現(xiàn)象,稱為逆壓電效應(yīng)。

我們關(guān)于壓電陶瓷的所有應(yīng)用都是基于上面所說的正壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)。在壓電納米定位領(lǐng)域主要應(yīng)用的則是逆壓電效應(yīng)。

壓電陶瓷在電路中可以近似等效成電容,所以對壓電陶瓷的控制操作也就是對電容進行的充放電操作。

函數(shù)信號發(fā)生器

函數(shù)信號發(fā)生器是一種信號發(fā)生裝置,能產(chǎn)生某些特定的周期性時間函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號,頻率范圍可從幾個微赫茲到幾十兆赫茲。除供通信、儀表和自動控制系統(tǒng)測試用外,還廣泛用于其他非電測量領(lǐng)域。

壓電控制器

壓電陶瓷驅(qū)動控制器是一種專門為了驅(qū)動PZT壓電陶瓷而設(shè)計的驅(qū)動控制設(shè)備,控制模式可分為閉環(huán)模式和開環(huán)模式。根據(jù)實際使用情況,還可以采用模擬信號控制或數(shù)字通信控制等方式。壓電控制器也可產(chǎn)生特定的周期性時間函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號。

信號發(fā)生器與壓電控制器的參數(shù)對比

 


通過上述參數(shù)的對比可以發(fā)現(xiàn),在驅(qū)動電壓、電流方面,壓電控制器的參數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于信號發(fā)生器,所以壓電控制器驅(qū)動壓電陶瓷具有更大的優(yōu)勢,它可使得PZT壓電陶瓷輸出更大的位移,并達(dá)到更快的響應(yīng)速度。

除了在參數(shù)性能上具有優(yōu)勢之外,壓電控制器在驅(qū)動原理上也更適合PZT壓電陶瓷的驅(qū)動。

驅(qū)動原理的不同

因為PZT壓電陶瓷可近似等效為電容,所以壓電控制器針對驅(qū)動PZT壓電陶瓷專門設(shè)計有放電電路,以確保壓電陶瓷的快速放電,從而實現(xiàn)壓電陶瓷的快速響應(yīng)。

函數(shù)信號發(fā)生器與壓電驅(qū)動控制器是兩類不同功能及使用方式的設(shè)備,對于驅(qū)動控制PZT壓電陶瓷,建議大家還是使用專門設(shè)計用于驅(qū)動壓電陶瓷的壓電控制器。

 

綜上所述,為什么有些用戶使用信號發(fā)生器驅(qū)動PZT壓電陶瓷會沒有效果?主要是因為信號發(fā)生器的電流、電壓都較小,無法為PZT壓電陶瓷的運動提供足夠的能量源。

而在PZT壓電陶瓷的驅(qū)動控制中,函數(shù)信號發(fā)生器常用來作為模擬控制型壓電控制器的外部模擬輸入源,壓電控制器的內(nèi)部電路將來自信號發(fā)生器的0~10V模擬信號,放大至120V或更高電壓,再由壓電控制器輸出,以驅(qū)動PZT壓電陶瓷。

 

所以,PZT壓電陶瓷還是需要專門的壓電控制器來驅(qū)動,這樣才能達(dá)到預(yù)期的位移或振動效果。

芯明天壓電控制器

下面簡單舉幾款適于驅(qū)動PZT壓電陶瓷的芯明天壓電控制器。

E00/E01系列壓電控制器

 

特點

118通道輸出可選

輸出電壓可達(dá)1000V以上

輸出帶寬達(dá)10kHz以上

外部模擬信號控制,可選上位機通信控制

 

E53系列壓電控制器

 

特點

1通道輸出

輸出電壓0~120V/150V

輸出帶寬達(dá)10kHz

模擬或數(shù)字控制

 

E70系列壓電控制器

 


特點

3通道輸出

輸出電壓0~120V/150V

輸出帶寬達(dá)10kHz

模擬或數(shù)字控制

 

 

 


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