[发明专利]压电陶瓷致动器纳米级位移融合测量系统、方法和装置

摘要

本发明属于测量仪器领域，具体涉及一种压电陶瓷致动器纳米级位移融合测量系统，旨在为了解决现有测量系统对压电陶瓷致动器的纳米级形变位移测量结果受非线性影响较大，测量精确度低，采样频率低。本发明包括自感知位移测量数据采集模块，用于测量压电陶瓷电极表面电荷和驱动电压；时间‑数字转换测量数据采集模块，实现将应变片电阻测量转换为时间测量；数据处理和融合模块，用于对测量数据进行处理和计算，并通过异步多频率数据源融合算法融合为高频率的位移数据，作为最终测量结果。本发明占用空间小，散热低，能对压电陶瓷致动器的纳米尺度运动进行实时、精确的测量，测量结果克服了非线性影响，测量精度高，采样频率高。

主权项

1.一种压电陶瓷致动器纳米级位移融合测量系统，其特征在于，该系统包括自感知位移测量数据采集模块、时间‑数字转换测量数据采集模块、数据处理和融合模块；所述自感知位移测量数据采集模块，配置为基于第一采集频率，获取压电陶瓷发生位移时压电陶瓷电极上的驱动电压、压电陶瓷电极表面产生的自由电荷的感应电压，将所获取数据作为第一测量数据；所述时间‑数字转换测量数据采集模块，配置为基于第二采集频率，通过时间–数字转换方法,获取经电阻应变片给电容充电后的放电时间，将所获取数据作为第二测量数据；所述数据处理和融合模块，配置为基于所述第一测量数据、所述第二测量数据分别计算压电陶瓷对应各采样间隔的位移，将得到的两组采样频率不同的位移数据融合为一组位移测量结果。