[发明专利]一种压电陶瓷预紧力及位移在线调节与测试装置

说明书

本发明提供了一种压电陶瓷预紧力及位移在线调节与测试装置的技术方案，该方案包括有夹具A、夹具B、压电陶瓷、夹具C、力传感器、推力装置、固定座、位移测试装置、接触头、底座、滑动座；固定座固定在底座的一端；滑动座安装在底座的中部；夹具A安装在固定座上；夹具B固定在夹具A上；压电陶瓷固定在夹具B中；滑动座的底部安装有位移测试装置；滑动座的顶部固定有夹具C；夹具C上靠近固定座的一侧安装有接触头；接触头与压电陶瓷接触。该方案能够在线调节压电陶瓷的预紧力，测试输出位移，即可绘制出预紧力‑位移曲线，实现高精度测试与调节。其测试过程简单，测量精度高，系统误差小。

技术领域

本发明涉及的是压电陶瓷位移测试领域，尤其是一种压电陶瓷预紧力及位移在线调节与测试装置。

背景技术

在微位移器件中，压电陶瓷应用比较广泛，使用中压电陶瓷的位移测试是共同关注的问题。目前，对于微位移压电陶瓷的位移的测试不尽相同，有非接触式测试，包括激光测试、电涡流测试等，而接触式测试有比较常见的高度测试仪，对于非接触式测试，受测试原理的限制精度较低，而接触式测试，需要反复确认测试零点，并且电压加载后再次测试时零点的变化量难以确认，系统误差较大，对于上述几种测试方法，都难以实现压电陶瓷预紧力的在线测试，即为了改变压电陶瓷的预紧力，需要调节之后再次测量，工序繁杂，难以实现定量测试，同时，上述测试仪器价格昂贵，不宜推广。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种压电陶瓷预紧力及位移在线调节与测试装置的技术方案，该方案能够在线调节压电陶瓷的预紧力，测试输出位移，即可绘制出预紧力-位移曲线，实现高精度测试与调节。其测试过程简单，测量精度高，系统误差小。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种压电陶瓷预紧力及位移在线调节与测试装置，包括有夹具A、夹具B、压电陶瓷、夹具C、力传感器、推力装置、固定座、位移测试装置、接触头、底座、滑动座和计算机；固定座固定在底座的一端；滑动座安装在底座的中部；夹具A安装在固定坐上；夹具B固定在夹具A上；压电陶瓷固定在夹具B中；滑动座的底部安装有位移测试装置；滑动座的顶部固定有夹具C；夹具C上靠近固定座的一侧安装有接触头；滑动座上远离固定座的一侧与推力装置连接；滑动座和推力装置的连接部设置有力传感器；接触头与压电陶瓷接触；计算机能够绘制出压电陶瓷的电压-位移曲线和预紧力-位移曲线，也能够计算出压电陶瓷的迟滞特性。

作为本方案的优选：夹具C上设置有扳手；扳手能够调节接触头的伸缩，即能够调节压电陶瓷的预紧力。

作为本方案的优选：推力装置、力传感器和接触头的中心轴线共面。

作为本方案的优选：位移测试装置为高精度光栅或高精度位移传感器，其精度与压电陶瓷的位移响应特性相匹配；位移测试装置能够精确确定测试零点。

作为本方案的优选：夹具A上设置有凹槽；夹具B固定在夹具A的凹槽内。

作为本方案的优选：夹具B上设置有凹槽；夹具B靠近接触头的侧面上设置有连通凹槽的通孔；压电陶瓷固定在凹槽内；接触头穿过通孔与压电陶瓷接触。

作为本方案的优选：推力装置为液压缸或直线电机或弹簧之一。

作为本方案的优选：接触头与压电陶瓷同轴。

作为本方案的优选：滑动座能够在推力装置的轴向方向上平移。

作为本方案的优选：夹具C、接触头和扳手组成丝杠结构。