[发明专利]一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置

摘要

本发明公开了一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，包括套筒，叠堆压电陶瓷，压力传感器，上、下联接块和MEMS微结构；在套筒内设有支撑板及连接下联接块的电动丝杠传动机构；在上、下联接块上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽；叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块上均布连接有球头柱塞，球头柱塞外端顶入套筒内壁的矩形凹槽内。该装置能够灵活对叠堆压电陶瓷施加不同大小的预紧力，同时使所获得的预紧力测量值更加准确，可使补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节过程变得更加顺畅和平滑，大大减小了叠堆压电陶瓷各层之间的剪切力，能够避免测试用微器件的脱落，便于测试MEMS微结构的动态特性参数。

主权项

1.一种可对MEMS微结构加载冲击载荷的四轴式激励装置，包括套筒，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，在套筒内下部设有支撑板，在支撑板中心沿竖直方向安装有电动丝杠传动机构，电动丝杠传动机构的丝母与下联接块连接，用于带动下联接块上下移动；在套筒内沿圆周方向均布设有导向轴，导向轴通过间隙配合穿过设置在下联接块下端的法兰盘上均布的导向孔，用于保证下联接块上下移动时的水平度；其特征是：在套筒上面设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；所述弹性支撑件包括一块基板和四个圆周均布的支撑臂，每个支撑臂均由依次相互垂直连接的第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂组成并与基板外缘形成一个L型间隙，用于减小基板的变形量；在上联接块和下联接块的相对面上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽，所述球面凸起插入球面凹槽内且球面凸起的曲率半径小于球面凹槽的曲率半径，使上联接块和下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块外缘圆周均布连接有球头柱塞，球头柱塞外端的钢珠分别顶入到沿圆周方向均布在套筒内壁的矩形凹槽内，用于辅助上联接块补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节。