壓電陶瓷微位移器驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及工業(yè)工程的發(fā)展，微定位技術(shù)已成為科研人員從宏觀領(lǐng)域向微觀領(lǐng)域擴(kuò)展研究的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。壓電陶瓷材料憑借位移分辨力高、不產(chǎn)熱、不易受電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，已成為微定位系統(tǒng)中理想的驅(qū)動(dòng)元件。
　　本論文針對(duì)數(shù)字散斑干涉測(cè)量中相移技術(shù)需要的壓電陶瓷微位移器驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究工作:
　　首先，在對(duì)壓電陶瓷微位移器驅(qū)動(dòng)電源控制方式及其優(yōu)缺點(diǎn)和研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究的基礎(chǔ)之上，提出采用電壓控制型直流放大式結(jié)構(gòu)作為

2、驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);同時(shí)，論文提出了能夠?qū)崿F(xiàn)直流電壓輸出和交流正弦波、三角波幅值及頻率均可調(diào)的控制策略的設(shè)計(jì)目標(biāo)，完成驅(qū)動(dòng)電源的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。
　　其次，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源硬件和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。硬件電路主要由微處理器及其外圍工作模塊、波形產(chǎn)生模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓電源模塊、線性放大模塊、人機(jī)交互模塊組成。硬件電路中主控芯片收到上位機(jī)指令后控制D/A轉(zhuǎn)換模塊得到0.3V～4.7V的模擬電壓輸出，線性放大后，

3、得到-110V～110V的壓電陶瓷直流驅(qū)動(dòng)電壓;控制波形產(chǎn)生模塊實(shí)現(xiàn)幅值及頻率可調(diào)的正弦波、三角波電壓輸出，同時(shí)微處理器讀取電壓采集模塊的實(shí)際電壓并與理想輸出電壓比較，以提高輸出電壓精度和穩(wěn)定性;另外，微處理器也可通過(guò)人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)上述操作。完成驅(qū)動(dòng)電源相應(yīng)模塊軟件設(shè)計(jì)，包括上位機(jī)界面、微處理器初始化、虛擬USB通信響應(yīng)程序、D/A控制程序、波形產(chǎn)生控制程序、電壓信號(hào)采集程序、人機(jī)交互程序等。
　　最后，制作完成驅(qū)動(dòng)電源并為其搭