Устройство микроперемещений (его варианты) Советский патент 1993 года по МПК H01L41/12 H02N2/00 

другая - из металла, и источник электрического напряжения, подключенный к металлической пластинке и обкладке, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона перемещений и повышения точности работы, металлическая пластинка выполнена из мэгнитострикционного материала и

Изобретение относится к области электротехники, а именно к исполнительным устройствам микроперемещений, и может быть использовано для точного позиционирования различных объектов в приборостроении, машиностроении, измерительном технике, в оптико-механических системах и ТоД„

Целью изобретения является увеличение выходного диапазона перемещений и повышение точности работы за счет устранения поперечного прогиба рабочего элемента,

На фиг, 1 схематично изображен вариант устройства с поперечной по- ляризацией магнитострикционного слоя на; фиго 2 - вариант устройства с продольной поляризациейо

Устройство содержит (фиг 1) кои- сойьно закрепленный на основании 1 прямоугольный двухслойный элемент 2, составленный из скрепленных между собой пластинбк 3 и 4„ Пластинка 3 выполнена из пьезокерамики и поляризована по толщине, а пластинка k выполнена из магнитострикционного материала о На внешней поверхности элемента 2 со стороны пьезопластинки расположена обкладка 5, источник электрического напряжения 6 подсое дииен к пластинке k и обкладке 5 о Пластинка i магнитно поляризована в поперечном направлении за счет магнитной связи с источником поля, выполненным в виде магнитопровода 7 с постоянным магнитом 8о На магнито- проводе 7 размегцена обмотка намагничивания 9, подсоединенная к источнику тока 10.,

поляризована в продольном направлении дополнительным источником магнитного поля, выполненным в виде магнито- провода с постоянным магнитом, снабженного обмоткой намагничивания, соединенной с источником электрического тока „

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В варианте устройства, изображенном на фиг.2, пластинка k магнитно связана с источником магнитного поля в продольном направлении и постоянный магнит 8 осуществляет продольную поляризацию пластинки („

При включении источника электрического поля 6 в зависимости от полярности напряжения происходит деформация растяжения или сжатия пластинки 3, причем как в продольном, так и в поперечном направлениях знак деформации одинаков. Предположим, что в пластинке 3 возникает деформация растяжения. Одновременно включается источник Тока 10 и, если материал пластинки ( имеет положительный коэффициент магнитострикции в продольном направлении (например, если пластинка выполнена из сплава Кб5), и направление намагничивания увеличивает первоначальную поляризацию, то в пластинке i возникает деформация растяжения в поперечном направлении и деформация сжатия - в продольном направлении В результате противоположно направленных деформаций в пластинках 3 и i происходит изгиб элемента 2 вниз по рисунку При изменении полярности электрического напряжения и изменения направления намагничивания пластинки Ц элемент 2 изгибается вниз В поперечном направлении изгиба нет, так как направления деформации пластинок 3 и 4 в этом направлении одинаковы Этим повышается точность работы устройства при увеличенном диапазоне перемещений.

Работа варианта устройства по фиг, 2 аналогична описанной

фиг. 2

1. Устройство микроперемещений, солержащее консольно закрепленный на основании прямоугольный двухслойный элемент, состоящий из скрепленных друг с другом пластинок, олна из которых выполнена из пьезокерамики, поляризована по толщине и снабжена на свободной поверхности обкладкой, а другая - из металла, и источник электрического напряжения,подключенный к металлической пластинке и обкладке, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона пе- реме1цений и повышения точности работы, металлическая пластинка выполнена из магнитострикционного материала и поляризована в поперечном направлении дополнительным источником магнитного поля, выполненным в виде маг- нитопровода с постоянным магнитом, снабженного обмоткой намагничивания, соединенной с источником электрического тока. 2„ Устройство микроперемещений, содержаР1ее консольно закрепленный на основании прямоугольный двухслойный элемент, состоя1ций из скрепленных друг с другом пластинок, одна из которых выполнена из пьезокерамики, поляризована по толщине и снабжена на свободной поверхности обкладкой, а Ш Фие. f it СП ю