[发明专利]一种压电器件的自感知温度在线监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种压电器件的自感知温度在线监测系统及方法。压电结构在振动模态的谐振频率和反谐振频率之间会表现出非常好的感性特征，同时压电结构的特征频率具有温度依赖特性。在压电器件工作过程中，当有温升存在时会引起频率的漂移，同时会带来明显的等效电感变化。通过额外的阻抗分析电路对压电器件的等效电感进行在线监测，就能实时反映出器件的温度变化，从而实施相应的控制措施。该自感知温度在线监测系统及方法中，压电器件的工作温度监测不需要额外的温度传感器，能够实现非接触式的实时测量，尤其适合用于压电器件比较小，或其他不适宜用温度计及其他测温装置进行温度测量的场合。

主权项

1.一种压电器件的自感知温度在线监测系统，其特征在于：包括压电器件、驱动电路、阻抗分析电路、电感‑温度换算模块、温度数据实时采集模块，驱动电路与压电器件、阻抗分析电路、电感‑温度换算模块、温度数据实时采集模块依次连接，其中：所述压电器件采用压电陶瓷结构；所述驱动电路为压电器件在应用过程中相应的频率、功率信号供给装置；所述阻抗分析电路用于对工作在振动状态下的压电器件进行阻抗分析，分离出等效电感值，其中等效电感值与压电器件当前的工作温度值相关；所述电感‑温度换算模块，用于根据事先标定的压电器件电感‑温度之间的关系，将分离出的等效电感值换算成压电器件当前工作状态下相应的温度值；所述温度数据实时采集模块，用于将电感‑温度换算模块换算出的温度值实时记录并显示，供后续工作中压电器件的温度控制使用。