[发明专利]横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法及系统

权利要求书

1.一种横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

在横梁式行波直线超声波电机的金属弹性体的表面布置检测压电陶瓷组，包括左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷，左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷分别将反馈电压信号输出给电压幅值与相位检测模块，获得左侧检测压电陶瓷的电压幅值V₁、相位以及右侧检测压电陶瓷的电压幅值V₂、相位

进而求解横梁式行波直线超声波电机的入射波波幅A₁和相位θ₁、反射波波幅A₂和相位θ₂，以获得横梁式行波直线超声波电机的性能参数。

2.如权利要求1所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷的位置互差四分之一波长。

3.如权利要求1所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷的极化方向均为Z轴正方向。

4.如权利要求1-3任一项所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：求解横梁式行波直线超声波电机入射波波幅A₁和相位θ₁、反射波波幅A₂和相位θ₂，具体为：

其中，V₁为左侧检测压电陶瓷的电压幅值，为左侧检测压电陶瓷的电压相位，V₂为右侧检测压电陶瓷的电压幅值，为右侧检测压电陶瓷的电压相位；

对上述方程组进行数值迭代求解，获得横梁式行波直线超声波电机入射波波幅A₁和相位θ₁、反射波波幅A₂和相位θ₂。

5.如权利要求1-3任一项所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：横梁式行波直线超声波电机的性能参数包括定子中行驻波的驻波比，获得定子中行驻波的驻波比为：

其中，A₁为横梁式行波直线超声波电机入射波波幅，θ₁为横梁式行波直线超声波电机入射波相位，A₂为横梁式行波直线超声波电机反射波波幅，θ₂为横梁式行波直线超声波电机反射波相位。

6.如权利要求5所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：横梁式行波直线超声波电机的性能参数包括行波分量占比、驻波分量占比、行波反射系数，获得行波分量占比R_T、驻波分量占比R_S、行波反射系数α，具体为

其中，A₁为横梁式行波直线超声波电机入射波波幅，A₂为横梁式行波直线超声波电机反射波波幅，Γ为定子中行驻波的驻波比。

7.如权利要求1-3任一项所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：该横梁式行波型直线超声波电机包括定子和动子，定子包括金属弹性体、压电陶瓷组和若干驱动齿，压电陶瓷组包括激振压电陶瓷和吸能压电陶瓷，金属弹性体的两端分别连接激振压电陶瓷的端部和吸能压电陶瓷的端部，吸能压电陶瓷的另一端部连接阻抗匹配电路的一端，阻抗匹配电路的另一端连接金属弹性体，金属弹性体的上表面中部设有等间距排布的驱动齿，驱动齿设于金属弹性体与动子间。

8.如权利要求7所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，其特征在于：阻抗匹配电路包括匹配电感和电阻，吸能压电陶瓷的固定端连接通过匹配电感连接电阻的一端，电阻的另一端连接吸能压电陶瓷的连接端，吸能压电陶瓷的连接端连接金属弹性体并接地。

9.一种横梁式行波直线超声波电机的驻波比检测系统，其特征在于：包括检测压电陶瓷组、电压幅值与相位检测模块和数据处理模块，

检测压电陶瓷组：包括左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷，左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷的位置互差四分之一波长，左侧检测压电陶瓷和右侧检测压电陶瓷分别将反馈电压信号输出给电压幅值与相位检测模块；

电压幅值与相位检测模块：获得左侧检测压电陶瓷的电压幅值V₁、相位以及右侧检测压电陶瓷的电压幅值V₂、相位

数据处理模块：求解横梁式行波直线超声波电机入射波波幅A₁和相位θ₁，反射波波幅A₂和相位θ₂，采用权利要求1-8任一项所述的横梁式行波直线超声波电机的性能参数检测方法，获得定子中行驻波的驻波比。