基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的研究.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)產(chǎn)業(yè)近幾年來(lái)在諸多領(lǐng)域發(fā)展迅猛。在科研領(lǐng)域和日常生活領(lǐng)域，都運(yùn)用了大量MEMS器件。在未來(lái)幾十年，MEMS器件會(huì)向著更小體積、更高集成度、更低功耗、更多功能的方向發(fā)展，有望替代機(jī)電系統(tǒng)中傳統(tǒng)機(jī)械和電氣系統(tǒng)器件，引起一場(chǎng)更小、更輕、性能更強(qiáng)的器件革命。
　　目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)基于壓電效應(yīng)自感知執(zhí)行器的研究，仍是以傳統(tǒng)壓電效應(yīng)理論為主，使用同一壓電體，利用一次正、逆壓電效應(yīng)分別作為傳感器和執(zhí)行器的設(shè)計(jì)原理。本文主要研

2、究基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)的自感知執(zhí)行器，它是對(duì)傳統(tǒng)正、逆壓電效應(yīng)研究的深入與提高，無(wú)論是對(duì)壓電理論體系的發(fā)展與完善，還是對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)中傳感器和執(zhí)行器的集成均具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文進(jìn)行了壓電自感知執(zhí)行器理論的深入研究。在一次逆壓電效應(yīng)理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行二次正壓電效應(yīng)的理論研究，為壓電自感知執(zhí)行器的應(yīng)用提供理論依據(jù)。在理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一次逆、二次正壓電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，使用壓電陶瓷進(jìn)行一次逆、二次正壓電效應(yīng)的實(shí)

3、驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了在同一壓電體上利用一次逆、二次正雙向效應(yīng)完成傳感器與執(zhí)行器集成一體化過(guò)程中的信號(hào)分離、提取和解耦。文中提出將基于一次逆、二次正壓電效應(yīng)的自感知執(zhí)行器應(yīng)用到微流量控制領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)結(jié)論驗(yàn)證了壓電自感知執(zhí)行器應(yīng)用于微流量控制領(lǐng)域的可行性，從而證實(shí)了壓電自感知執(zhí)行器理論的實(shí)用性。
　　本文對(duì)壓電陶瓷疊堆的非線性、遲滯、重復(fù)性等基本特性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)非線性、遲滯、重復(fù)性等固有特性成因進(jìn)行了分析，得到壓電陶瓷自感知