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芯明天E00/E01.A系列高壓放大器,用于驅(qū)動MFC壓電纖維陶瓷片

更新時間: 2022-09-14

根據(jù)壓電陶瓷的逆壓電效應,壓電陶瓷在電場的作用下會產(chǎn)生微位移。目前常用的壓電驅(qū)動控制器采用的主要是電壓驅(qū)動控制的方式,根據(jù)壓電陶瓷位移與其兩端電壓呈近似線性關(guān)系的原理,通過精確控制壓電陶瓷兩端驅(qū)動電壓的大小以達到對位移的精密操控。

壓電驅(qū)動控制器根據(jù)其輸出的電壓大小可以分為:低壓控制器與高壓控制器。低壓控制器適合驅(qū)動單層陶瓷片和疊堆陶瓷等,其電壓范圍-20V~150V。高壓控制器適合驅(qū)動高壓疊堆陶瓷以及MFC壓電纖維陶瓷片,其電壓范圍可達-500V~1500V。



MFC壓電纖維陶瓷片

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MFC壓電纖維陶瓷片是一種先進的薄片型執(zhí)行器和傳感器,提供高性能、高靈活性及高可靠性。MFC作為促動器時,位移可達上百微米或幾百微米,輸出力可達693N以上。MFC作為傳感器使用時,產(chǎn)生的電荷量與振動幅度、振動頻率等有關(guān),輸出電壓可達幾伏,甚至10V、20V或更高,輸出電流在微安級。

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各種尺寸的MFC壓電纖維陶瓷片

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MFC壓電纖維陶瓷片作為傳感器使用時,要平面粘貼于被測表面,當該表面產(chǎn)生形變時,MFC就會輸出電荷,大小取決于形變程度。這個過程中MFC無需額外的供電端。

MFC壓電纖維陶瓷片作為促動器使用時,也要平面粘貼于一個表面上,當對MFC施加電壓時,MFC內(nèi)部的PZT會產(chǎn)生伸長運動,但因MFC平面粘貼于一個表面上,所以MFC的伸長形變會作用于被粘貼的表面,從而引起被粘貼表面產(chǎn)生彎曲形變運動。這個過程中,MFC需要外部的驅(qū)動電壓來驅(qū)動,這種伸長型MFC的驅(qū)動電壓為-500V~1500V。



芯明天研發(fā)

-500V~1500V高壓放大器

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為了向MFC壓電纖維陶瓷片的用戶提供相應的驅(qū)動電源,也為了能讓客戶更快的拿到產(chǎn)品,芯明天公司特研發(fā)生產(chǎn)了E01/E00.A系列-500V~+1500V的高壓放大器。該產(chǎn)品是由芯明天公司進行設計、研發(fā)、生產(chǎn)、裝配、調(diào)試及銷售,與進口產(chǎn)品具有同等性能,但它具有更高的性價比、更快的供貨速度及更便捷的售后服務。

E01/E00.A系列高壓壓電放大器是專為驅(qū)動MFC壓電纖維陶瓷片而研發(fā)設計的,通過外部模擬信號進行控制,它的輸出電壓范圍可高達-500V~1500V,可驅(qū)動MFC壓電纖維片。

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E00.A6高壓控制器實物圖


特點

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•輸出電壓-500V~+1500V

•1至6通道可選

•模擬輸入控制

•小信號帶寬可達10kHz




應用

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•驅(qū)動MFC壓電纖維片

•驅(qū)動高壓壓電陶瓷疊堆

•驅(qū)動高壓壓電陶瓷促動器




高壓放大器面板介紹

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該款高壓放大器的模塊化設計,使得每個模塊的面板都是相同的,具體接口定義如下圖所示。

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標識符
型號
功能
POWER
LED綠色
供電指示燈
綠燈亮起:正常運行
綠燈熄滅:系統(tǒng)關(guān)閉
OVER
LED紅燈
過流指示燈
紅燈亮起:過流保護
紅燈熄滅:系統(tǒng)正常工作
OUTPUT
ZGG.2B.302.CLL
輸出高壓驅(qū)動壓電陶瓷
CONTROL INPUT
BNC
控制信號輸入端,連接外部信號(信號發(fā)生器、模擬信號電源、DA卡等)。

注意!危險!通過示波器等儀器直接測量OUTPUT端或配套線纜的兩端時,輸出電壓范圍-500V~1500V,要注意示波器等儀器的測量電壓范圍,否則會損壞您的測量儀器!




模擬信號控制

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E01/E00.A系列高壓壓電放大器采用模擬信號控制方式,控制電壓與輸出電壓呈線性關(guān)系,可將-2.5V~7.5V的模擬控制信號放大輸出-500V~1500V的電壓。該放大器的帶寬可達3kHz。

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原理圖


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頻率負載曲線


可選配電壓監(jiān)控功能

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了更好的向客戶提供便利,芯明天公司針對需要電壓監(jiān)控功能的用戶提供電壓監(jiān)控功能選配,用戶可根據(jù)自身的應用需求來進行選擇。

隨著產(chǎn)品優(yōu)化升級,芯明天將陸續(xù)將此功能加入標配選項中。




1~6通道可選

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該款高壓放大器是采用模塊化組合,每個模塊為一個驅(qū)動輸出通道,每個模塊都可輸出-500V~1500V的電壓。而模塊數(shù)量即是可輸出電壓的通道數(shù)。可根據(jù)用戶使用需求,在1至6個通道間自由選擇通道數(shù)。1~3個通道會采用E01機箱,4~6通道采用E00機箱。

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E01/E00.A系列高壓壓電放大器的6款型號的外觀如下圖所示,區(qū)別在于通道數(shù)不同。對于單獨的一個MFC壓電纖維陶瓷片的驅(qū)動,選用1通道版本即可;而對于驅(qū)動多個MFC壓電陶瓷纖維片,且需要每片單獨控制,則可選擇多通道版本。

單獨1個通道的高壓壓電放大器也可以用于同時驅(qū)動多個MFC壓電纖維陶瓷片,但要確認驅(qū)動功率是否足夠,否則可能出現(xiàn)電壓幅值衰減或頻率衰減的情況。

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技術(shù)參數(shù)

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型號:E00/E01.A,-500V~1500V

控制方式:模擬信號

通道數(shù):1~6通道可選

模擬輸入范圍:-2.5V~7.5V

輸出電壓范圍:-500V~1500V

輸出電壓紋波:50mVp-p(@1μF)

電壓穩(wěn)定性:<0.1%F.S.(滿量程)/8hours

模擬輸入阻抗:100KΩ

全功率帶寬:3kHz

小信號帶寬:10kHz

平均電流:17mA@1000V、1μF

峰值電流:55mA

過流保護:26mA

控制輸入連接器:BNC-50KY母頭

電壓輸出連接器:EGG.2B.302.CLL

供電模式:AC 220V±10%,50Hz±10%

電流限制:短路保護

1~3通道尺寸:280×175×375mm^3

4~6通道尺寸:500×175×375mm^3

散熱方式:風扇散熱



采用芯明天高壓放大器

驅(qū)動MFC壓電纖維陶瓷片

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該視頻中使用了芯明天E01.C1高壓放大器驅(qū)動M2814P1壓電纖維陶瓷片,M2814P1壓電纖維陶瓷片粘貼于一塊長30cm的鋁片上,使用E01.C1高壓放大器對MFC施加了800V驅(qū)動電壓,效果如視頻中所示。施加更高電壓,鋁片的振幅將更大。


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