[发明专利]基于激光位移传感器的压电板振动检测控制装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于激光位移传感器的压电板振动检测控制装置与方法，该装置包括柔性板、机械支架夹持装置、激光位移传感器、ARM开发板、压电放大电路、弯曲模态及扭转模态压电驱动器、电阻应变片传感器、动态电阻应变仪、A/D转换电路、D/A转换电路、计算机等，柔性板通过机械夹紧装置一端固定，板上粘贴有多片压电陶瓷片驱动器和电阻应变片传感器，并且正对面安装有激光位移传感器。本发明利用激光位移传感器的振动检测优点实现弯曲和扭转振动检测的解耦，可以动态标定电阻应变片的测量值，再结合运行主动控制算法，经压电放大电路将控制量施加在压电陶瓷片驱动器上，实现对压电板结构的弯曲和扭转振动主动控制目的。

主权项

一种基于激光位移传感器的压电板振动检测控制装置，其特征在于，包括压电板本体部分、检测部分及驱动控制部分；压电板本体部分包括：柔性板，所述柔性板一端通过机械支架夹持装置固定，另一端自由端；弯曲模态压电驱动器，由多个压电陶瓷片构成，在柔性板距离固定端5‑20mm处，且位于宽度方向中线两侧，姿态角为0度，对称粘帖在前后两面；扭转模态压电驱动器，由多个压电陶瓷片构成，在柔性板长度方向中线，且关于宽度方向中线对称，距离柔性板宽度方向的边缘30‑70mm处，两面对称粘帖，姿态角为0度；电阻应变片传感器，所述电阻应变片传感器在柔性板距离固定端5‑20mm的宽度方向中线处，姿态角为0度，两面对称粘帖；激光位移传感器，包括两个激光位移传感器探测头及激光位移传感器控制器，所述两个激光位移传感器探测头分别与激光位移传感器控制器连接，所述两个激光位移传感器探测头分别为第一激光位移传感器探测头及第二激光位移传感器探测头，所述第一激光位移传感器探测头及第二激光位移传感器探测头位于柔性板自由端的正前方40‑200mm处，并关于柔性板宽度方向中线对称安装；检测部分包括：电阻应变片传感器检测柔性板的弯曲振动，检测到的振动信号经过动态电阻应变仪放大以后，通过A/D转换电路输入到ARM开发板和计算机中进行处理；第一激光位移传感器探测头和第二激光位移传感器探测头检测柔性板自由端的位移变化，其检测的信号输入到激光位移传感器控制器，再到计算机中处理，可分别测出弯曲振动和扭转振动信号；驱动控制部分包括：计算机得到振动信号后运行控制算法得到控制信号，再把控制信号传送至ARM开发板，经过D/A转换电路后，再经压电放大电路输入到弯曲模态压电驱动器和扭转模态压电驱动器，从而控制柔性板的弯曲振动和扭转振动。