[发明专利]压电陶瓷叠堆执行器刚度测量装置

摘要

本发明公开了一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量装置，可用于压电陶瓷叠堆执行器刚度测量。装置包括基座、弹性框架（含预紧机构）和位移传感器。位移传感器固定在基座上，使其测头获取弹性框架顶端在被测压电陶瓷叠堆执行器作用下的位移；或是由直接粘贴在弹性框架柔性铰上的应变片传感并解算出弹性框架顶端的位移。弹性框架采用柔性铰链构成的框架结构，使用时通过预紧机构将压电陶瓷叠堆执行器固定在弹性框架中，保证在压电陶瓷叠堆执行器的驱动下产生准确的单自由度平移运动。本发明具有结构紧凑、易于制造和安装的优点，提高了本发明的适用广度。

主权项

一种压电陶瓷叠堆执行器刚度测量装置，包括基座、弹性框架和位移传感器，其特征在于：弹性框架安装在基座上；被测压电陶瓷叠堆执行器固定在弹性框架内，位移传感器设置于能感知弹性框架位移的位置，位于基座上或弹性框架上，被测压电陶瓷叠堆执行器的力和位移的输出方向与弹性框架顶部的运动方向一致；所述弹性框架为一具有预紧机构并内设空腔的弹性圈，包括与压电陶瓷叠堆执行器下端紧密贴合的底端、沿垂直方向可弹性伸缩的两侧臂，以及设有预紧机构的顶端；预紧机构下端与压电陶瓷叠堆执行器上端面紧密贴合，其上部与弹性框架顶端沿垂直方向紧密贴合；弹性框架的顶端是T形结构，其中心竖直部伸进弹性圈内，且预紧机构设置于该中心竖直部内；所述预紧机构包括预紧螺钉、导向支撑部和锁紧部，导向支撑部的下端与压电陶瓷叠堆执行器上端紧密贴合，导向支撑部的上部通过锁紧部施加的锁紧力与弹性框架顶端固定；所述导向支撑部包括光轴和设置在弹性框架的中心竖直部内的导向通孔，光轴的上部位于导向通孔内，下端与压电陶瓷叠堆执行器上端紧密贴合，导向通孔的上方有一直径略大的同轴螺孔，预紧螺钉轴向顶住导向通孔中的光轴实现对压电陶瓷叠堆执行器的预紧，光轴通过锁紧部施加的锁紧力与弹性框架顶端固定；弹性框架的两侧臂左右对称，每个侧臂均中部加粗，弹性框架的侧臂上设计有柔性铰，当顶端受到垂直方向作用力时，通过柔性铰的变形使得侧臂能够产生沿垂直方向的弹性伸缩；或者，弹性框架的侧臂由多段柔性梁连接而成，当顶端受到垂直方向作用力时，通过柔性梁的变形使得侧臂能够产生沿垂直方向的弹性伸缩。