一种压电执行器以及该执行器的驱动方法
【专利摘要】本发明公开了一种压电执行器以及该执行器的驱动方法，此压电执行器中设有与执行模块相连的驱动模块，该执行器的驱动方法通过在驱动模块内产生信号、改变信号相位、放大信号，并将驱动信号输送至压电执行单元来完成执行器的驱动，该压电执行器和驱动该执行器的方法简便易实现，能通过简单的操作完成比较复杂的动作，用于压电装置等领域，此发明用用于压电装置领域。
【专利说明】一种压电执行器以及该执行器的驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压电装置领域，特别是涉及一种压电执行器以及压电执行器的驱动方法。
【背景技术】
[0002]压电执行器一般由一个驱动模块和一个执行模块组成，通过驱动发出的驱动信号使执行模块产生动作或振动。
[0003]这类压电执行器由于执行模块内的执行单元较少且驱动信号单一，因此只能做出较简单的动作。在实际应用中，由于使用目的的不同，很多场合需要执行器做出比较复杂的动作，这就需要多个执行单元的配合动作来实现，比如上下移动的同时左右摆动，S形摆动等。这些动作不仅运动的方向有差异，周期运动时的相位也会有差异。在这种情况下，如果采用多个驱动模块来实现复杂动作的驱动，其装配的复杂性和相位差的精确控制都会对实际应用产生很大的障碍。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种通过一个驱动模块可驱动多个执行单元的压电执行器及驱动方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种压电执行器，包括彼此相连的驱动模块和执行模块，执行模块内设有多个压电执行单元，驱动模块内设有一个信号发生单元及与信号发生单元相连接的多个移相单元和信号放大单元，各信号放大单元与驱动模块内对应的各信号放大单元相连。
[0006]进一步作为本发明技术方案的改进，各压电执行单元包括固定板、安装在固定板上的驱动臂以及设置于驱动臂一端的执行臂。
[0007]进一步作为本发明技术方案的改进，驱动臂为一片状或者条状或者块状的压电晶体，驱动臂的一端安装在固定板上，驱动臂的另一端与执行臂相连，执行臂的一端悬置。
[0008]进一步作为本发明技术方案的改进，驱动模块输出的信号为正弦波信号。
[0009]一种上述压电执行器的驱动方法，包括以下步骤:
1)通过信号发生单元产生驱动信号；
2)、通过各移相单元对驱动信号分别进行移相；
3)、通过信号放大单元对经过移相后的驱动信号进行放大；
4)、将经过移相和放大后的驱动信号输入压电执行单元，通过驱动臂驱动执行臂进行动作。
[0010]进一步作为本发明技术方案的改进，步骤I)中产生的驱动信号为正弦波信号。
[0011]进一步作为本发明技术方案的改进，步骤2)中经过移相后的各驱动信号的频率、振幅大小均相同。
[0012]本发明的有益效果:此压电执行器中设有与执行模块相连的驱动模块，驱动该执行器的方法通过在驱动模块内产生信号、改变信号相位、放大信号，并将驱动信号输送至压电执行单元来完成执行器的驱动，该压电执行器和驱动该执行器的方法简便易实现，能通过简单的操作完成比较复杂的动作，用于压电装置等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例中压电执行单元结构示意图；
图3是本发明第一实施例中各压电执行单元排布方式示意图；
图4是本发明第二实施例中各压电执行单元排布方式示意图；
图5是本发明第三实施例中各压电执行单元排布方式示意图；
图6是本发明第四实施例中各压电执行单元排布方式示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1?图6，本发明为一种压电执行器，包括彼此相连的驱动模块2和执行模块3，执行模块3内设有多个压电执行单元，驱动模块2内设有一个信号发生单元及与信号发生单元相连接的多个移相单元和信号放大单元，各信号放大单元与驱动模块2内对应的各信号放大单元相连。
[0015]一种上述压电执行器的驱动方法，包括以下步骤:
1)、通过信号发生单元产生驱动信号；
2)、通过各移相单元对驱动信号分别进行移相；
3)、通过信号放大单元对经过移相后的驱动信号进行放大；
4)、将经过移相和放大后的驱动信号输入压电执行单元，通过驱动臂驱动执行臂进行动作。
[0016]此压电执行器中设有与执行模块3相连的驱动模块2，驱动该执行器的方法通过在驱动模块2内产生信号、改变信号相位、放大信号，并将驱动信号输送至压电执行单元来完成执行器的驱动，该压电执行器和驱动该执行器的方法简便易实现，能通过简单的操作完成比较复杂的动作，用于压电装置等领域。
[0017]作为本发明优选的实施方式，各压电执行单元包括固定板、安装在固定板上的驱动臂以及设置于驱动臂一端的执行臂。
[0018]作为本发明优选的实施方式，驱动臂为一片状或者条状或者块状的压电晶体，驱动臂的一端安装在固定板上，驱动臂的另一端与执行臂相连，执行臂的一端悬置。
[0019]作为本发明优选的实施方式，驱动模块2输出的信号为正弦波信号。
[0020]该装置及驱动方法可用于压电装置领域，通过将信号发生单元产生的驱动信号进行移相及放大处理后，输送至作为压电执行单元的驱动臂31上，使得驱动臂31产生振动来带动执行臂32进行振动。
[0021]驱动模块2上有一个信号发生单元，多个移相单元和相应的多个信号放大单元，信号发生单元发出的信号通过多个移相单元调整为多个相位不同的信号，这些不同相位的信号通过信号放大单元进行放大后作为驱动信号传递给各压电执行单元的驱动臂31，从而实现各执行单元执行臂32的动作。
[0022]根据各移相单元设置的不同，这些执行臂32的动作可以是部分异相的，也可以是全部异相的。各执行臂32的动作方向则通过调整执行单元的安装方式来实现。
[0023]作为本发明优选的实施方式，步骤I)中产生的驱动信号为正弦波信号。
[0024]作为本发明优选的实施方式，步骤2)中经过移相后的各驱动信号的频率、振幅大小均相同。
[0025]在实际应用中，驱动模块2可以通过外接电源或内置电池作为电源I供电。信号发生单元可以采用文式电桥振荡器来产生正弦波信号，同时利用双连电位器调节频率，正弦波信号的频率在一定范围内实现连续可调。移相单元采用两级或多级RC移相器串联，利用可调RC移相，并通过运算放大器扩大移相的范围。信号放大单元采用运算放大器或晶体管实现信号放大。
[0026]执行模块3可以通过不同的压电执行单元安装和组合方式来实现不同的动作和功能，比如对于左右对称的水平方向安装可以实现划船动作，左右对称的垂直安装可以实现行走动作或攀爬动作等等。
[0027]此压电执行器中，各压电执行单元可以任意形式进行排列，其各种排列方式在本发明的保护范围内。
[0028]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种压电执行器，其特征在于:包括彼此相连的驱动模块(2)和执行模块(3)，所述执行模块(3)内设有多个压电执行单元，所述驱动模块(2)内设有一个信号发生单元及与所述信号发生单元相连接的多个移相单元和信号放大单元，各所述信号放大单元与驱动模块(2)内对应的各信号放大单元相连。
2.根据权利要求1所述的压电执行器，其特征在于:各所述压电执行单元包括固定板、安装在固定板上的驱动臂(31)以及设置于驱动臂(31)—端的执行臂(32)。
3.根据权利要求2所述的压电执行器，其特征在于:所述驱动臂(31)为一片状或者条状或者块状的压电晶体，所述驱动臂(31)的一端安装在固定板上，所述驱动臂(31)的另一端与执行臂(32 )相连，所述执行臂(32 )的一端悬置。
4.根据权利要求1或2所述的压电执行器，其特征在于:所述驱动模块(2)输出的信号为正弦波信号。
5.一种权利要求2所述压电执行器的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)、通过信号发生单元产生驱动信号； 2)、通过各移相单元对驱动信号分别进行移相； 3)、通过信号放大单元对经过移相后的驱动信号进行放大； 4)、将经过移相和放大后的驱动信号输入压电执行单元，通过驱动臂(31)驱动执行臂(32)进行动作。
6.根据权利要求5所述的压电执行器的驱动方法，其特征在于:所述步骤I)中产生的驱动信号为正弦波信号。
7.根据权利要求5所述的压电执行器的驱动方法，其特征在于:所述步骤2)中经过移相后的各驱动信号的频率、振幅大小均相同。
【文档编号】H02N2/00GK103441700SQ201310369828
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】张曙光, 秦小勇, 付浩 申请人:广州市番禺奥迪威电子有限公司