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公开(公告)号：CN105158509B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510524103.2
申请日：2015-08-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/09
Abstract: 一种基于挠曲电效应的三维流速变化率传感器及测量方法，该传感器包括L状三维主体元件和球状绝缘材料，所述L状三维主体元件包括绝缘层、电极层、挠曲电材料层，多层叠加，空余部分用绝缘黏性材料填充，电极层与电荷放大器相连接，电荷放大器的输出端与信号处理、显示、存储模块相连接；测量流速变化率时，三维流场内流体冲击球状绝缘材料，使得L状三维主体元件各层发生形变，挠曲电材料层在其挠度方向产生了应变梯度，产生四组极化电荷，经电极层传递至电荷放大器，经处理实时的显示三维流速变化率；本发明传感器体积微小，对流场影响极小，无需对挠曲电材料层供电，具有无外加质量块、量程宽、实时性良好、直接测量、精度高、结构简单等特点。
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公开(公告)号：CN105137118B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201510429040.2
申请日：2015-07-21
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/09
Abstract: 一种基于挠曲电效应的流速变化率的传感结构和测量方法，该测量结构包括绝缘层、电极层、挠曲电材料层，多层重复叠加，空余部分用绝缘黏性材料填充，电极层外接导线，组成层板状测量元件，与层板状测量元件连接的电荷放大器，其中电荷放大器的输出端与信号处理、显示、存储模块相连接；测量流速变化率时，将层板状测量元件置于待测流场中，流场内液体或气体冲击层板状测量元件使得各层发生形变，挠曲电材料层产生挠曲变形，在其挠度方向产生了应变梯度，上下表面产生极化电荷，经电极层传递至电荷放大器，经处理显示流速变化率；本发明基于挠曲电原理的层板状测量元件微小，对流场影响极小，并且无需对层板状测量元件供电，具有测量精度高，无外加质量块等特点。
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公开(公告)号：CN104457964B
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201410717360.3
申请日：2014-11-28
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于挠曲电原理的双轴振动传感器，包括具有大挠曲电系数的传感单元，沿传感单元长度方向四个表面附着的互不连接的电极，传感单元通过环氧胶连接在待测结构的侧面，电极与双路电荷放大器相电连接，双路电荷放大器与信号处理电路相电连接，信号处理电路与存储与显示模块相电连接；当待测结构发生双轴振动时，位于其侧部的传感单元产生相应的挠曲变形，在其挠度方向产生了应变梯度，该无源的传感单元将输出两组相应的极化电荷，通过对该电荷的实时测量与分析，得出待测结构的实时双轴振动情况；无需对该传感单元进行供电，亦无需再行设置敏感元件，可直接对由振动产生的输出电荷信号进行分析和处理，便可得到待测结构双轴的实时振动情况。
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公开(公告)号：CN104483054B
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201410712083.7
申请日：2014-11-28
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L3/22
Abstract: 挠曲电型无源扭矩传感器，包括带有夹持端和同心通孔的具有大挠曲电系数的传感单元，附着于传感单元通孔内壁以及传感单元外部的电极，与电极电连接的电荷放大器，与电荷放大器电连接的信号处理电路以及与信号处理电路电连接的储存显示模块；在传感单元夹持端加载扭矩时，传感单元通孔内壁沿径向产生应变梯度，由于挠曲电原理，传感单元上直接产生了相应的极化电荷，通过该电荷信号得到夹持端加载扭矩的值；本发明加载于传感单元的扭矩可通过转换为径向应变梯度的方法进行测量；同时，由于传感单元本身具有大的挠曲电特性，因而无需再行粘贴敏感元件、且传感单元测量方式为无源测量，增加了传感器的适用范围。
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公开(公告)号：CN104734559B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201510116738.9
申请日：2015-03-17
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 具有位移测量功能和大推拉力的步进式压电作动器及方法，该作动器包括两个支撑框架，分别固定在其两端的左、右钳位机构；右钳位机构外圈的“回”形框架中间有左菱形结构，通过四个对称的薄壁型柔性铰链同右钳位机构相连，空腔内设有右钳位压电堆；左钳位机构结构同右钳位机构；驱动机构设在左、右钳位机构间，其菱形驱动结构内过盈配合设有驱动压电堆，其菱形传感结构侧壁贴有4片电阻式应变计构成惠斯通全桥，其左、右“回”形框架过盈配合穿过左、右钳位机构中两对称凸形滑块相对部分的空隙，其右端连接有输出杆；本发明还提供了驱动负载时输出大推拉力及位移测量的方法；具有结构紧凑、精度较高，装配简单的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105763097A
公开(公告)日：2016-07-13
申请号：CN201610285882.X
申请日：2016-04-29
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 含有磁栅尺输出位移测量功能的步进压电作动器及作动方法，该作动器由外壳、端盖楔环一体化部件、楔壳弹性元件一体化部件、压电环、菱形驱动机构、驱动压电堆、输出杆及磁栅尺组成；作动器外壳内对称设有左、右钳位机构，左钳位机构中有与外壳用螺栓连接的端盖楔环一体化部件，外壳内部的凸台一侧粘结有楔壳弹性元件一体化部件，另外在端盖和楔壳之间有两端受压的压电环；右钳位机构结构同左钳位机构，但在其端盖内装贴有读磁组件；驱动机构设置于左、右钳位机构间，驱动机构左、右两端分别连接有输出杆，右输出杆表面内嵌有磁条以与右钳位机构内的读磁组件构成磁栅尺；本发明具有实时测量输出位移的功能，易于读数，空间利用充分合理，结构紧凑。
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公开(公告)号：CN105490581A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201510824288.9
申请日：2015-11-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 含有H型结构的高精度大扭矩压电旋转作动装置及方法，该作动器包括作动器底座，安装于底座上，可自由旋转的输出轴，分别通过柔性铰链与输出轴连接的两个作动臂，分别连接于作动臂端部的菱形环，分别安装在菱形环内部的压电陶瓷，连接于作动臂之间的压电陶瓷6，以及通过支柱与底座相连接的上部顶盖，安装完成后底座与顶盖之间的距离小于菱形环的横向长度，以保证压电陶瓷在断电情况下依靠安装预紧锁止菱形环，实现对输出轴旋转运动的锁止；本发明还提供了该作动器作动方法，按照一定次序驱动压电陶瓷，能够实现作动器高精度大扭矩旋转运动的输出，本发明具有结构重量轻，体积小，能够输出大扭矩、大转角，断电自锁功耗低的特点。具有广泛的应用前景与极高的应用价值。
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公开(公告)号：CN104037319B
公开(公告)日：2015-04-15
申请号：CN201410239747.2
申请日：2014-05-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L41/09
Abstract: 一种半菱形结构的压电位移放大机构，包括底座，通过第一柔性铰链和第二柔性铰链与底座两端连接的一体化设计的外部位移放大机构，放置在底座上、并通过第三柔性铰链和第四柔性铰链固定在外部位移放大机构内底部的压电堆放置结构以及置于其内部的始终处于受压状态的压电堆；外部位移放大机构包括分别以第一柔性铰链和第二柔性铰链为支点的第一杠杆和第二杠杆，第一杠杆和第二杠杆的另一端为一体化设计的半菱形结构，半菱形结构的长轴两端分别与第一杠杆和第二杠杆连接，以实现位移两级放大，在半菱形结构的顶端为方形力输出平台，压电堆的极化方向与第一杠杆和第二杠杆垂直；本发明同时具有结构简单，体积小，重量轻的特点。
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公开(公告)号：CN104037319A
公开(公告)日：2014-09-10
申请号：CN201410239747.2
申请日：2014-05-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L41/09
Abstract: 一种半菱形结构的压电位移放大机构，包括底座，通过第一柔性铰链和第二柔性铰链与底座两端连接的一体化设计的外部位移放大机构，放置在底座上、并通过第三柔性铰链和第四柔性铰链固定在外部位移放大机构内底部的压电堆放置结构以及置于其内部的始终处于受压状态的压电堆；外部位移放大机构包括分别以第一柔性铰链和第二柔性铰链为支点的第一杠杆和第二杠杆，第一杠杆和第二杠杆的另一端为一体化设计的半菱形结构，半菱形结构的长轴两端分别与第一杠杆和第二杠杆连接，以实现位移两级放大，在半菱形结构的顶端为方形力输出平台，压电堆的极化方向与第一杠杆和第二杠杆垂直；本发明同时具有结构简单，体积小，重量轻的特点。
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公开(公告)号：CN103904938A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410105326.0
申请日：2014-03-20
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种通过压电-连杆机构实现扭矩的作动器及方法，该作动器由压电-连杆机构、销钉、作动圆盘、驱动器、控制器组成；其实现扭矩的方法如下：压电-连杆机构由压电堆和压电约束-多级位移放大机构组成，将由压电材料输出的微小直线位移通过压电约束-多级位移放大机构放大后输出；压电-连杆机构将拉力和直线位移作用至位于作动圆盘的销钉上，销钉与作动圆盘圆心存在一定距离，因而将压电材料输出的力和直线位移转化为作动圆盘的扭矩输出和连续转动；不同个数的压电-连杆机构在实现转动的不同相位处对销钉实施不同大小的拉力或进行空回，以保证该作动器实现较为稳定输出的扭矩；本发明具有输出扭矩大、能耗小、无相位间隔、多圈连续作动、时效性好等特点。
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