[发明专利]一种基于压电陶瓷的MEMS微结构四轴式动态加载装置

摘要

本发明公开了一种基于压电陶瓷的MEMS微结构四轴式动态加载装置，包括套筒，压电陶瓷，压力传感器，上、下联接块和MEMS微结构；在套筒内设有支撑板及电动丝杠传动机构；在上、下联接块上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽；压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块外缘通过圆周均布的连接杆连接有安装块，在安装块上分别安装有球头柱塞，球头柱塞外端钢珠分别顶入到套筒外壁的矩形凹槽内。该装置能够灵活对压电陶瓷施加不同大小的预紧力，同时使所获得的预紧力测量值更加准确，可使补偿压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节过程变得更加顺畅和平滑，能够避免测试用微器件的脱落，便于测试MEMS微结构的动态特性参数。

主权项

1.一种基于压电陶瓷的MEMS微结构四轴式动态加载装置，包括套筒，在套筒内设有叠堆压电陶瓷、压力传感器、上联接块和下联接块，在套筒上面设有弹性支撑件和MEMS微结构，其特征是：在套筒上面设有环形顶板，所述MEMS微结构通过弹性支撑件安装在环形顶板上；所述弹性支撑件包括一块基板和四个沿基板外缘圆周均布的支撑臂，每个支撑臂均由依次相互垂直连接的第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂组成，用于减小基板的变形量；在套筒内下部设有支撑板，在支撑板中心沿竖直方向安装有电动丝杠传动机构，电动丝杠传动机构的丝母与下联接块连接，用于带动下联接块上下移动；在上联接块和下联接块的相对面上分别设有相互配合的球面凸起和球面凹槽，所述球面凸起插入球面凹槽内且球面凸起的曲率半径小于球面凹槽的曲率半径，使上联接块和下联接块之间形成点接触；所述压力传感器镶装在上联接块顶面的中心孔内，叠堆压电陶瓷夹持在压力传感器与弹性支撑件之间；在上联接块外缘圆周均布连接有连接杆，连接杆外端分别由圆周均布在套筒壁上的长孔穿出并连接有安装块，在安装块上分别安装有球头柱塞，球头柱塞外端的钢珠分别顶入到沿圆周方向均布在套筒外壁的矩形凹槽内，用于辅助可动底座补偿叠堆压电陶瓷两工作表面平行度误差的调节；在套筒内沿圆周方向均布设有导向轴，导向轴通过间隙配合穿过均布设置在下联接块下端的法兰盘上的导向孔，用于保证下联接块上下移动时的水平度。