壓電陶瓷微位移器驅動電源設計及研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷進步以及工業(yè)工程的發(fā)展，微定位技術已成為科研人員從宏觀領域向微觀領域擴展研究的一項關鍵技術。壓電陶瓷材料憑借位移分辨力高、不產(chǎn)熱、不易受電磁干擾等優(yōu)點，已成為微定位系統(tǒng)中理想的驅動元件。
　　本論文針對數(shù)字散斑干涉測量中相移技術需要的壓電陶瓷微位移器驅動電源進行了設計和研究工作:
　　首先，在對壓電陶瓷微位移器驅動電源控制方式及其優(yōu)缺點和研究現(xiàn)狀進行分析和研究的基礎之上，提出采用電壓控制型直流放大式結構作為

2、驅動電源的設計結構;同時，論文提出了能夠實現(xiàn)直流電壓輸出和交流正弦波、三角波幅值及頻率均可調(diào)的控制策略的設計目標，完成驅動電源的整體結構設計方案，包括硬件電路和軟件設計。
　　其次，對驅動電源硬件和軟件設計進行分析。硬件電路主要由微處理器及其外圍工作模塊、波形產(chǎn)生模塊、D/A轉換模塊、穩(wěn)壓電源模塊、線性放大模塊、人機交互模塊組成。硬件電路中主控芯片收到上位機指令后控制D/A轉換模塊得到0.3V～4.7V的模擬電壓輸出，線性放大后，

3、得到-110V～110V的壓電陶瓷直流驅動電壓;控制波形產(chǎn)生模塊實現(xiàn)幅值及頻率可調(diào)的正弦波、三角波電壓輸出，同時微處理器讀取電壓采集模塊的實際電壓并與理想輸出電壓比較，以提高輸出電壓精度和穩(wěn)定性;另外，微處理器也可通過人機交互模塊實現(xiàn)上述操作。完成驅動電源相應模塊軟件設計，包括上位機界面、微處理器初始化、虛擬USB通信響應程序、D/A控制程序、波形產(chǎn)生控制程序、電壓信號采集程序、人機交互程序等。
　　最后，制作完成驅動電源并為其搭