[发明专利]非对称变截面悬臂梁机电响应机构及其工作方法

权利要求书

1.一种非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于，在该机电响应机构中，固定基座(7)为竖直放置，水平的悬臂主梁(1)一端连接在固定基座(7)上，另一端在同一水平面内通过桥接梁(3)与端部质量块(4)连接；第一压电片(2a)和第二压电片(2b)分别粘接在悬臂主梁(1)的上、下两面，端部质量块(4)上、下两面分别粘接第三压电片(5a)和第四压电片(5b)；电极驱动板(6)安装在所述固定基座(7)的底部，且与悬臂主梁(1)平行。

2.根据权利要求1所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：悬臂主梁(1)的横截面为平行四边形，夹角的范围为37.5°～45°；端部质量块(4)的截面为矩形，且端部质量块(4)截面的长边与悬臂主梁(1)截面的长边平行；桥接梁(3)的两端分别连接悬臂主梁(1)和端部质量块(4)，且截面为矩形。

3.根据权利要求1所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：所述悬臂主梁(1)、桥接梁(3)和端部质量块(4)为相同导电材料加工而成；并且悬臂主梁(1)的外形尺寸大于端部质量块(4)外形尺寸，端部质量块(4)的外形尺寸大于桥接梁(3)外形尺寸。

4.根据权利要求3所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：所述导电材料为铜以及铜的合金，具体地，铜的合金包括铜以及金、锰、镍、锌、铝、锡、铅、钛和铬中选择的任何一种或多种。

5.根据权利要求4所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：铜与包含铜的合金的原子比≤30％，或者≥60％。

6.根据权利要求1所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：压电片的材料为压电陶瓷或者聚偏氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构，其特征在于：该机电响应机构的本身环境输入频率≤3000Hz，机械冲击力＜50N。

8.一种如权利要求1所述的非对称变截面悬臂梁机电响应机构的工作方法，其特征在于，具体过程如下：在测试非对称梁的振动性能时，对电极驱动板同时输入含有直流成分的同相交变正弦电压构成驱动场，第一压电片(2a)和第二压电片(2b)及第三压电片(5a)和第四压电片(5b)分别通过导线相连形成导通路径一和导通路径二，构成电极驱动板(6)接地，悬臂梁电极板通电的方式，根据逆压电效应，在交变电压驱动下，使得非对称悬臂梁在固有振荡频率附近振动，通过导通路径一和导通路径二分别与电极驱动板(6)采用惠斯特全桥测量输出交变电压检测信号。