[发明专利]一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置

说明书

本发明公开了一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置，包括：电源模块、控制模块、信号隔离模块、数模转换器、选择式滤波器、高压放大器、信号采集模块、模数转换器、通讯模块；电源模块用于将外部供电转换为自身各模块所需要的稳定供电电源；控制模块与信号隔离模块、通讯模块相连；信号隔离模块与控制模块和数模转换器、模数转换器相连；数模转换器与信号隔离模块、选择式滤波器相连；选择式滤波器与数模转换器、高压放大器相连；高压放大器与选择式滤波器、信号采集模块、PZT相连；信号采集模块与高压放大器、模数转换器相连；模数转换器与信号采集模块、信号隔离模块相连；通讯模块与控制模块、计算机相连。

技术领域

本发明属于压电陶瓷驱动和控制领域，涉及一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置。

背景技术

压电陶瓷(PZT)具有体积小、分辨率高、响应快、承载大等一系列优点，在使用中无噪声、不发热、位移精度高，因此在微位移输出装置、微型机器人、光学扫描器等领域得到了广泛应用。过去，人们更多地把注意力放在压电陶瓷材料的研究上，但随着研究的深入，人们逐渐意识到压电陶瓷驱动和控制系统对其性能的影响同样重要，特别是在要求高精度控制领域，压电陶瓷驱动及控制装置的性能是非常关键的因素之一。对外加电压而言，压电陶瓷材料的介电常数较大，相当于电容性负载，通常达到微法级，它与驱动电路的输出电阻R构成RC回路，在实际应用中需要压电陶瓷按一定规律周期性的动态伸缩，这对于驱动和控制的动态性能提出了更高的要求。在实际使用中，压电陶瓷的驱动信号必然受到环境的影响，不同的工作环境下，不同的应用场合中，压电陶瓷受到的电磁影响是不同的，为提高压电陶瓷的驱动性能和适应性，设计一种高稳定性、高精度的一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置显得非常必要。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置，实现同一种设备在不同条件下的应用，增强压电陶瓷驱动控制装置在不同场合中不同的电磁影响的适应性。

(二)技术方案

本发明的目的是提供一种滤波方式可调的压电陶瓷驱动控制装置，该装置包括电源模块、控制模块、信号隔离模块、数模转换器、选择式滤波器、高压放大器、信号采集模块、模数转换器、通讯模块。

各模块的连接方式为：

所述电源模块用于将外部供电转换为自身各模块所需要的稳定供电电源；

所述控制模块与信号隔离模块、通讯模块相连；

所述信号隔离模块与控制模块和数模转换器、模数转换器相连；

所述数模转换器与信号隔离模块、选择式滤波器相连；

所述选择式滤波器与数模转换器、高压放大器相连；

所述高压放大器与选择式滤波器、信号采集模块、PZT相连；

所述信号采集模块与高压放大器、模数转换器相连；

所述模数转换器与信号采集模块、信号隔离模块相连；

所述通讯模块与控制模块、计算机相连。

各模块的主要功能为：

所述电源模块用于将外部输入电源转换为所述驱动控制装置各模块所需要的供电电源；

所述控制模块是本装置的核心控制单元，其功能如下：通过通讯模块与计算机进行接收、发送命令信息；传送计算机下达的PZT位移指令；产生数模转换器、模数转换器所需的控制信号；接收驱动PZT位移信号的反馈信息，并将驱动信号的信息传送给计算机进行监控。