[发明专利]一种压电型振动冲击隔离缓冲器

说明书

本发明属于精密震动隔离缓冲装置或结构技术领域，尤其涉及一种压电型振动冲击隔离缓冲器。包括设置在振动平台与被隔离对象之间的压电片；压电片一端接地，另一端分别通过开关Ks和Kp连接至第一支路和第二支路；打开Kp，关闭Ks，压电型振动冲击隔离缓冲器统隔离振动信号的频率将向低频移动，低频信号增益极大，使得能量衰减极快。打开Ks关闭Kp，压电型振动冲击隔离缓冲器统隔离振动信号的频率将向高频移动，高频信号增益极大，使得能量衰减极快。打开Ks和Kp，压电系统将具有两个共振频率。本发明结构简单易于微型化、能隔离外界微振动微冲击、易于调节缓冲频率以及振动冲击缓冲频带宽。

技术领域

本发明属于精密震动隔离缓冲装置或结构技术领域，尤其涉及一种压电型振动冲击隔离缓冲器。

背景技术

在精密加工制造、微纳米技术中，为达到极高的尺寸精度，需要一种对外界微振动微冲击隔离的器件，需要结构紧凑且微型化，为隔离外界变化的振动频率或隔离冲击影响，要求这种缓冲器隔离频率具有可调节特性，有时还要求具有较大的缓冲带宽。虽然市场上出现了众多不同类型或结构的隔振减震装置，包括螺旋弹簧、气囊等。采用螺旋弹簧的系统存在着无法抑制低频振动的问题。采用气囊的减振系统虽然可以有效抑制低频振动，但其体积大、尺寸精度难以控制，不利于用在精密小型设备中。另外，单独的螺旋弹簧或气囊等都是被动隔振元件，即它们不需要消耗外部能量，但无法主动根据外界振动情况进行振动抑制，也无法抑制直接作用于受保护设备的振动，并且无法主动进行定位调节。被动隔振元件与传感器、作动器结合可以构成主动减振装置，其传感器常采用速度或加速度传感器，作动器常采用电机，气缸等。受传感器、作动器体积的限制，对于需要微幅精密减振的小型设备而言，这种主动减振装置结构复杂，体积较大，无法满足精密加工制造的种种苛刻要求。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种结构简单易于微型化、能隔离外界微振动微冲击、易于调节缓冲频率、振动冲击缓冲频带宽，并可改变缓冲频率、频带与阻尼比，用于微纳米技术、精密支撑及加工制造等领域的压电型振动冲击隔离缓冲器。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种压电型振动冲击隔离缓冲器，包括设置在振动平台与被隔离对象之间的压电片；还包括与压电片连接的分流电路，所述分流电路包括第一支路和第二支路；

压电片一端接地，另一端分别通过开关Ks和Kp连接至第一支路和第二支路；

第一支路中，开关Ks的另一端连接电阻R_0s、电容C_0s以及运算放大器A_s的反相输入端，电阻R_0s、电容C_0s的另一端与运算放大器A_s的输出端连接，电阻R_2s一端接地，另一端连接电阻R_1s及运算放大器A_s的同相输入端，电阻R_1s的另一端与运算放大器A_s的输出端连接；

第二支路中，开关的另一端连接电容C_0p以及运算放大器A_p的正相输入端，电容C_0p的另外一端与可调电阻R_0p连接，可调电阻R_0p的另外一端与运算放大器A_p的输出端连接，电阻R_2p一端接地，另一端连接可调电阻R_1p及运算放大器A_p的反相输入端，可调电阻R_1p的另一端与运算放大器A_p的输出端连接。