[发明专利]一种压电测量装置

权利要求书

1.一种压电测量装置，其特征在于，包括：主控模块、信号输入模块、驱动波形生成模块和锁相环模块；所述主控模块与所述驱动波形生成模块电连接，所述信号输入模块与所述驱动波形生成模块电连接，所述信号输入模块与所述锁相环模块电连接，所述锁相环模块与所述主控模块电连接，

所述信号输入模块，用于采集动态力传感信号并传输至锁相环模块和主控模块；

所述驱动波形生成模块，用于根据所述主控模块的振荡驱动指令产生驱动波形信号，并传输至锁相环模块和外设的振荡驱动接口；

所述锁相环模块，用于实时检测所述动态力传感信号和驱动波形信号之间的相位差，并锁定相位差，以输出动态相位调整信号至主控模块；

所述主控模块，用于输出驱动指令至所述驱动波形生成模块，还用于根据动态相位调整信号对动态力传感信号进行调整，基于调整后的动态力传感信号采样值，计算并输出待测压电样品的压电常数。

2.根据权利要求1所述的压电测量装置，其特征在于，所述信号输入模块，还用于采集静态力传感信号并传输至锁相环模块和主控模块；

所述锁相环模块，还用于实时检测所述静态力传感信号和驱动波形信号之间的相位差，并锁定相位差，以输出静态相位调整信号至主控模块；

所述主控模块，还用于根据静态相位调整信号对静态力传感信号进行调整，基于调整后的静态力传感信号采样值以及预设的静态夹持力，确定待测压电样品是否夹紧，以输出静态力调整指令至外设的步进驱动接口。

3.根据权利要求1所述的压电测量装置，其特征在于，所述锁相环模块包括动态锁相环电路，所述动态锁相环电路分别与所述驱动波形生成模块、所述信号输入模块电连接；

所述动态锁相环电路包括动态环路芯片U21、电阻R131、电阻R134以及电容C115；

所述动态环路芯片U21的端口SIGIN通过C115连接所述波形发生电路的输出端，端口VCOIN通过所述电阻R131连接所述信号输入模块的输出端，端口DEMOUT通过电阻R134输出动态力传感信号的相位调整信号。

4.根据权利要求3所述的压电测量装置，其特征在于，所述锁相环模块还包括静态锁相环电路，所述静态锁相环电路分别与所述驱动波形生成模块、所述信号输入模块电连接；

所述静态锁相环电路包括静态环路芯片U20、电阻R122、电阻R125以及电容C111；

所述静态环路芯片U20的端口SIGIN通过电容C111连接所述波形发生电路的输出端，端口VCOIN通过所述电阻R122连接所述信号输入模块的输出端，端口DEMOUT通过电阻R125输出静态力传感信号的相位调整信号。

5.根据权利要求1所述的压电测量装置，其特征在于，所述驱动波形信号包括正弦波信号或余弦波信号。

6.根据权利要求2所述的压电测量装置，其特征在于，所述主控模块包括主控板和微控单元，所述微控单元与主控板电连接，所述微控单元还分别与信号输入模块、锁相环模块、驱动波形生成模块电连接；

所述主控板，用于输出振荡驱动指令至微控单元；

所述微控单元，用于将驱动指令传输至驱动波形生成模块；所述微控单元，还用于获取所述信号输入模块传入的动、静态力传感信号以及对应的相位调整信号，并传输至所述主控板；

所述主控板，还用于根据动态力传感信号以及对应的相位调整信号，计算并输出待测压电样品的压电常数，根据静态力传感信号以及对应的相位调整信号，确定待测压电样品是否夹紧。