一种超声电机孤极归一化整定电路

本发明涉及超声电机领域，特别是涉及一种超声电机孤极归一化整定电路。

背景技术：

1、压电陶瓷是能够将机械能与电能相互转换的功能陶瓷材料。向压电陶瓷片两端施加压力，压电陶瓷的两端电极上会产生极性相反的静电荷，这种效应被称为正压电效应。同理，若向压电陶瓷两端施加电压，使得压电陶瓷产生相对应的体积形变，这种效应被称为逆压电效应。

2、行波型超声电机利用环形压电陶瓷的逆压电效应，实现力矩输出做功产生旋转。同时会将环形压电陶瓷部分弧段的正压电效应作为测试传感器来应用，以反映当前环形压电陶瓷的激励状况。该弧段又被简称为孤极。

3、目前，因设计、胶粘、装配、界面、应力等工艺因数会对孤极的电性能产生影响，即使是同一批次不同编号的环形压电陶瓷，对其两端施加相同的激励电压，其孤极上的电荷量仍然会有较大的差异，后续回路中传感电压值也会出现较大的偏差，从而导致孤极无法真实反映当前环形压电陶瓷的激励状态，这也是行波型超声电机目前存在的产品短板，极大的限制了行波型超声电机研发以及工程应用。

技术实现思路

1、基于此，本发明实施例提供一种超声电机孤极归一化整定电路，以使孤极信号的电压值，能够真实反映环形压电陶瓷当前的激励状态，从而使得激励电压与孤极信号电压始终保持正确的比例关系。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供了如下方案：

3、一种超声电机孤极归一化整定电路，包括：负载电阻、交流电流表、电位器、单刀双掷开关、第一插头、第二插头、驱动插座和归一化整定电阻；

4、所述负载电阻与所述交流电流表串联形成第一支路；所述电位器与所述单刀双掷开关串联形成第二支路；所述第一支路和所述第二支路并联形成第一接线端和第二接线端；所述第一接线端为所述交流电流表与所述单刀双掷开关连接形成的接线端；所述第二接线端为所述负载电阻与所述电位器连接形成的接线端；所述第二插头位于超声电机驱动器侧；所述驱动插座位于超声电机侧；

5、所述第一插头的sin信号端、cos信号端、电压反馈端和接地端与所述驱动插座的相应端口一一对应连接；所述第一插头的sin信号端、cos信号端和接地端与所述第二插头的相应端口一一对应连接；所述第一插头的电压反馈端与所述第一接线端连接；所述第一插头的接地端与所述第二接线端连接；

6、所述驱动插座的电压反馈端所在的焊盘与接地端所在的焊盘之间连接所述归一化整定电阻；

7、所述归一化整定电阻的电阻值与测量电阻值的差值小于设定值；所述测量电阻值为电位器处于第一状态的电阻值；

8、所述第一状态的调整过程为：首先，将单刀双掷开关拨至接通侧，并将电位器的电阻值调至最小值；其次，调节超声电机驱动器的输出频率，使超声电机的旋转速度达到最高速度；然后，调节电位器，使交流电流表所显示的电流值稳定至电流设定值；再关闭超声电机驱动器的输出，并将单刀双掷开关拨至断开侧，此时电位器处于第一状态。

9、可选地，所述负载电阻的电阻值为10kω。

10、可选地，所述交流电流表的最大电流值大于或等于50μa。

11、可选地，所述电位器的最大阻值为100kω。

12、可选地，所述电流设定值为50μa。

13、可选地，所述第一插头和所述第二插头均为四芯孔插头；所述驱动插座为四芯针插座。

14、可选地，所述单刀双掷开关为单刀双掷乒乓开关。

15、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

16、本发明实施例的超声电机孤极归一化整定电路，包括负载电阻、交流电流表、电位器、单刀双掷开关、第一插头、第二插头、驱动插座和归一化整定电阻，通过调节电位器，可使任何一台超声电机在最高旋转速度时，由于第一插头的电压反馈端fb与第一接线端连接，第一插头的接地端gnd与所述第二接线端连接，使得形成的fb/gnd孤极信号输出流经负载电阻的电流值，均被归一化整定至电流设定值，本发明实施例能够使孤极信号的电压值真实反映环形压电陶瓷当前的激励状态，从而使得激励电压与孤极信号电压始终保持正确的比例关系。

技术特征：

1.一种超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，包括：负载电阻、交流电流表、电位器、单刀双掷开关、第一插头、第二插头、驱动插座和归一化整定电阻；

2.根据权利要求1所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述负载电阻的电阻值为10kω。

3.根据权利要求1所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述交流电流表的最大电流值大于或等于50μa。

4.根据权利要求1所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述电位器的最大阻值为100kω。

5.根据权利要求3所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述电流设定值为50μa。

6.根据权利要求1所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述第一插头和所述第二插头均为四芯孔插头；所述驱动插座为四芯针插座。

7.根据权利要求1所述的超声电机孤极归一化整定电路，其特征在于，所述单刀双掷开关为单刀双掷乒乓开关。

技术总结
本发明公开了一种超声电机孤极归一化整定电路，涉及超声电机领域，该超声电机孤极归一化整定中负载电阻与交流电流表串联；电位器与单刀双掷开关串联；两个串联支路并联；第二插头位于超声电机驱动器侧；驱动插座位于超声电机侧；第一插头的sin信号端、cos信号端、电压反馈端和接地端与驱动插座的相应端口对应连接；第一插头的sin信号端、cos信号端和接地端与第二插头的相应端口对应连接；第一插头的电压反馈端连接交流电流表与单刀双掷开关之间的连接点；第一插头的接地端连接负载电阻与电位器之间的连接点；驱动插座的电压反馈端与接地端之间连接归一化整定电阻。本发明能使激励电压与孤极信号电压始终保持正确的比例关系。

技术研发人员：梁大志,赵淳生,王亮
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1