压电陶瓷微小位移的测量装置

2018-04-19 14:55

压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料，压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声呐系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等等。压电陶瓷经过电压驱动后，会发生微小位移，为了检测压电陶瓷的性能，通常需要检测在不同电压情况下，压电陶瓷所产生的微位移大小，传统的压电陶瓷位移测量方法有两种，分别是机械测量法和电涡流位移计法，其中，机械测量法在测量位移时，相对误差比较大、操作复杂，而电涡流位移计测量法，受电磁干扰影响比较大。

为了解决上述技术问题，使压电陶瓷位移测量更加精准，在通过大量的实验积累和测试、进一步改进后得到了一种方便操作、误差小的测量压电陶瓷微小位移的装置。

这种测量压电陶瓷微小位移的装置，包括计算机、数据采集卡、电压放大器、压电陶瓷和相移干涉装置。计算机通过控制数据采集卡输出范围在0V至5V内的线性电压，显然的，也可以是非线性电压，然后通过电压放大器将电压放大以驱动压电陶瓷的运动，本优选电压放大器为40倍电压放大器，压电陶瓷位移使得相移干涉装置中的光路产生相移，CCD图像传感器采集相移干涉图像传给计算机处理。将采集的相移干涉图中干涉图之间的相移量提取，提取相移干涉条纹图中中心圆区域不足一个条纹的数据，设该数据共包括T个像素点，并对T个像素点的光强数据作求和处理。

下面图为这种测量压电陶瓷微小位移的装置的示意图：