[实用新型]微动力的调节实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微动力的调节实验装置，尤其涉及一种基于超磁致伸缩材料与压电陶瓷材料耦合型微力源的微动力的调节实验装置。

背景技术

当前，微机电系统的发展极为迅速，但也存在一些技术瓶颈。

微机电系统技术面临的主要问题之一就是微装配技术；大多数微机电系统由不同材料和不同加工方法的微小零件组成，随着零件的不断微小化，微系统的加工、装配的难度越来越高。

而在零件的运输、加工及装配等过程中，因为机械损坏和热变形损坏而报废的零件占了很大的比重，尤其是对机械接触力或热量非常敏感的零件进行操作时，这些零件在受到较小的作用力或热量时，就会产生变形或破碎，严重影响产品的质量和产量，也使其生产成本大大提高。

为解决微操作过程中遇到的困难，研究人员已提出多种微力的驱动形式，如基于静电力、电磁力、压电作用、热膨胀和形状记忆合金等工作机理的微力驱动器等，但是这些针对微操作的解决方法各有利弊，均不能很好的解决微操作过程中遇到的困难；为了更好的利用功能材料实现更完善的微力驱动形式，一种思路是将不同的功能材料进行复合，利用其各自的优点以达到更好的微力驱动效果；如超磁致伸缩材料与压电材料相耦合，利用超磁致伸缩材料的逆磁致伸缩效应与压电材料的压电逆效应制作微动力构件，可以使微力的输出更加的精确与恒定。

然而，基于该原理的微动力装置由于其特殊的原因，无法使用现有的测试装置进行微动力特性测试，继而无法完全掌握其特性；而现有的其他微动力测试装置又由于其测试对象构造原理等原因，完全无法对以上所述的微动力装置进行相应的特性测试，所以亟须一种新型的微动力测试装置针对上述新型的微动力装置进行相应的特性测试，以促进该种新型的微动力装置的发展及应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单的微动力的调节实验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种微动力的调节实验装置，包括微动力构件、定位调整系统、传感器系统以及控制系统；其特征是：所述定位调整系统上设置微动力构件；所述微动力构件内设置传感器系统；所述控制系统与传感器系统之间信号相连接。

作为对本实用新型所述的微动力的调节实验装置的改进：所述定位调整系统包括实验台支架，实验台支架上设置有滚珠丝杠组件Ⅰ，所述滚珠丝杠组件Ⅰ的升降台调整螺杆竖直固定在实验台支架上，所述升降台调整螺杆上的滚珠丝杠螺母Ⅰ上设置有升降工作台；所述升降工作台的正上方设置微动力构件；相对应于微动力构件，在实验台支架上设置有微动力构件夹紧机构。

作为对本实用新型所述的微动力的调节实验装置的进一步改进：所述微动力构件夹紧机构为双螺旋自定心夹紧机构，包括夹紧钳和滚珠丝杠组件Ⅱ；滚珠丝杠组件Ⅱ包括夹紧钳调整螺杆和滚珠丝杠螺母组；所述夹紧钳调整螺杆由两段旋向相反的螺杆通过联轴器连接而成，滚珠丝杠螺母组由两个旋向相反的滚珠丝杠螺母Ⅱ构成，所述两个滚珠丝杠螺母Ⅱ分别设置在两段旋向相反的螺杆上；两个滚珠丝杠螺母Ⅱ上分别设置夹紧钳，通过夹紧钳夹持微动力构件。

作为对本实用新型所述的微动力的调节实验装置的改进：所述微动力构件包括固定轭和移动轭，所述固定轭和移动轭之间设置有气隙；所述固定轭分为左、右两部分，所述左、右两部分固定轭之间分别通过相互平行的超磁致伸缩薄片和永磁铁相互连接；所述超磁致伸缩薄片的正、反两面分别设置有压电陶瓷薄片，所述正、反两面的压电陶瓷薄片上分别设置有电极；所述左、右两端的固定轭分别被夹紧钳夹持。

作为对本实用新型所述的微动力的调节实验装置的改进：所述传感器系统包括微位移传感器、磁路Ⅰ拾磁环、温度传感器、粘贴式应变计、磁路Ⅱ拾磁环、微力传感器和压力传感器；所述移动轭的正下方设置微力传感器；所述固定轭和移动轭之间的气隙内设置微位移传感器；所述超磁致伸缩薄片的侧面分别设置温度传感器和粘贴式应变计，磁路Ⅰ拾磁环套在超磁致伸缩薄片上；移动轭的导磁柱上套装磁路Ⅱ拾磁环；所述左、右两端的固定轭与夹紧钳之间设置压力传感器。

作为对本实用新型所述的微动力的调节实验装置的改进：所述控制系统包括信号放大器、信号综合分析控制器、计算机、信号发生器、功率放大器以及驱动电源；所述信号放大器、信号综合分析控制器、计算机、信号发生器、功率放大器以及驱动电源顺次连接；所述微位移传感器、磁路Ⅰ拾磁环、温度传感器、粘贴式应变计、磁路Ⅱ拾磁环、微力传感器以及压力传感器分别与信号放大器信号连接；所述驱动电源分别与压电陶瓷薄片正、反两侧上的电极电连接。