Mini motoare piezoelectrice liniare miniaturale. Motoare miniaturale cu motor cu ultrasunete Motoare piezoelectrice

Interesant, încă nu m-am gândit la modul în care funcționează autofocusul în cameră.

Se pare că, sub oglinda translucidă principală (linia grosieră groasă sub 45 de grade în imagine), care ia parte din lumina de pe vizor (8), există o altă oglindă translucidă "auxiliară" (3), care participă Lumina de pe matrice (4), la nevoile senzorului de autofocalizare (7):

Senzorul de autofocus are mai multe "zone" ("zone de autofocus" care corespund anumitor locuri din cadru), deasupra fiecăruia dintre acestea fiind o lentilă mică. Fiecare "zonă autofocus" sub lentile sunt doi senzori mici: "stânga" condiționată, ceea ce ia doar partea "stângă" a luminii care a venit de la lentilă și condiționată "dreapta", care ia doar partea "dreapta" din lumina care a venit din lentilă.

Imaginea pe acești doi senzori mici va coincide dacă obiectivul focalizează corect (cu alte cuvinte, dacă fasciculul "roșu" al luminii în imagine se încadrează tocmai în centrul senzorului "roșu" și raza "verde" a luminii În imagine, tocmai la centrul senzorului "verde" Imaginea pe acești doi senzori mici va coincide, obiectivul axat corect).

Algoritmul de căutare automată funcționează astfel încât (cazurile sunt numerotate ca în imagine):

1. Obiectivul obiectivului este tras prea aproape. Camera poate ghici acest lucru, observând că imaginea distribuției de intensitate este aceeași ca și în cazul în care acesta a constat din două modele de intensități identice deplasate reciproc (acest lucru poate fi schimbat direct, ușor de schimbarea lentilei focalizate a obiectivului; Ghiciind algoritmul este efectuate pe procesorul aparatului foto).

2. Obiectivul sa concentrat exact - cele două modele de lumină identice pe cât mai mult posibil unul pe celălalt.

3. Obiectivul lentilelor este extins prea departe.

4. Nu este deloc în centrul atenției.

Pentru ca acest algoritm să dea rezultate credincioase, este evident că senzorul de autofocalizare și matricea pot fi echidistant din oglinda translucidă "auxiliară".

Și acum în lentile de modă cu un "motor cu ultrasunete".
Sună ca!
La fel ca o "imprimantă laser" ...
Cu siguranță în anii '90, după ce au auzit pentru prima dată despre astfel de imprimante, primul lucru pe care toată lumea le-a imaginat este ca o imprimantă arde pe hârtie cu lasere multi-colorate de la filme fantastice ...

Sa dovedit că, după cum era de așteptat, marketingul tuturor au fost din nou înșelați și nici un motor cu ultrasunete (nu se rotește cu viteză cu ultrasunete).
Cu toate acestea, designul este foarte viguros.

Motorul cu ultrasunete Obiectivul este alcătuit din două inele: rotor (albastru) de sus și fundal stator (roșu).
La rândul său, statorul (roșu) constă dintr-un inel ceramic piezoelectric subtil de jos și un strat de viteză gros (dar "elastic") deasupra.

Când starea frecvenței ultrasonice este servită pe statorul (roșu), există o rezonanță (val în picioare), iar acest val începe să călătorească în jurul statorului (roșu) într-un cerc:

În același timp, acordați atenție faptului că statorul (roșu) nu este un loc și nu se rotește nicăieri - doar "vă îngrijorează" ca mare.
Dar rotorul (albastru) se rotește deja.
Intreaba de ce?

Și din această imagine și nu înțeleg.

Rotorul se rotește deoarece există dinți pe stator.
Ele sunt foarte mici (aproximativ 0,001 mm) și există multe dintre ele.

Ei lucrează așa cum se arată în figură: când valul este potrivit pentru dinți, se abate la un unghi în direcția mișcării acestui val și, în timp ce valul trece sub ea, se aliniază mai întâi vertical și apoi se sprijină în altă parte (când valul frunzele de la -p.).
Se pare că fiecare dinți descrie un arc și care creează rotația rotorului.

EBC "LAN" informează că, în septembrie 2019, colecțiile tematice disponibile la universitatea noastră au fost actualizate în EBC "LAN":
Inginerie și științe tehnice - Editura "LAN" - 20

Sperăm că noua colecție de literatură va fi utilă în procesul educațional.

Accesul la teste la colecția "Fitting" în EBC "LAN"

Dragi cititori! De la 01.10.2019 - 10/31/2019 Universitatea noastră a oferit gratuit procesul de încercare la noua colecție de publicare din EBC "LAN":
"Editura de științe tehnice" Lyjne ".
Editura "Sezonier" este o divizie independentă a Universității de Sisteme Complexe de Securitate și Inginerie (Moscova). Editura Specializarea: pregătirea și publicarea literaturii de formare privind siguranța incendiilor (securitatea întreprinderilor, suportul de reglementare și tehnică al angajaților sistemului de siguranță integrată, supravegherea incendiilor, echipamente de incendiu).

Finalizarea cu succes a emiterii literaturii!

Dragi cititori! Suntem bucuroși să vă informăm despre sfârșitul de succes al emiterii literaturii la studenții de primăvară. Începând cu 1 octombrie, sala de lectură a numărului de acces deschis 1 va lucra la programul obișnuit de la 10:00 la 19:00.
Începând cu 1 octombrie, studenții care nu au primit literatură cu grupurile lor sunt invitați la departamentele de literatură educațională (sediul 1239, 1248) și Departamentul de Literatură Socio-Economică (Premisele 5512) pentru a obține literatura necesară în conformitate cu reguli stabilite Utilizați biblioteca.
Fotografia pe biletele de cititor se desfășoară în sala de lectură nr. 1 în timp util: marți, joi de la 13:00 la 18:30 (pauză de la 15:00 la 16:30).

27 septembrie este o zi sanitară (sunt semnate foile de by-pass).

Înregistrarea biletelor de cititor

Dragi studenți și angajați universitari! 09/20/2019 și 09/23/2019 de la 11:00 la 16:00 (pauză de la 14:20 la 14:40) Invităm pe toți, inclusiv. Primii studenți care nu au avut timp să facă fotografii cu grupurile lor, pentru înregistrarea biletului cititor la sala de lectură nr. 1 a bibliotecii (POM 1201).
De la 09/24/2019 Fotografierea pentru a citi biletele pe programul obișnuit: marți și joi de la 13:00 la 18:30 (pauză de la 15:00 la 16:30).

Pentru înregistrarea biletului cititorului, trebuie să aveți: elevii - un card de student extins, angajați - săriți la o universitate sau pașaport.

7. Micromotatorii piezoelectrici

Micromotatorii piezoelectrici (PMD) se numesc motoare în care mișcarea mecanică a rotorului este efectuată de un efect piezoelectric sau piezomagnetic.

Lipsa înfășurărilor și simplității tehnologiei de fabricație nu sunt singurele avantaje ale motoarelor piezoelectrice. Putere specifică (123 W / k g. PMD și 19 W / K g. În micromotorii electromagnetici convenționali), o eficiență mare (a fost recitată la data eficienței \u003d 85%), o gamă largă de viteze și momente de rotație pe arbore, caracteristici mecanice excelente, absența câmpurilor magnetice emise și o serie de alte beneficii ale piezoelectricului Motoarele le permit să le considere ca motoare pe care o scară largă va înlocui micrometrele electrice aplicabile.

§ 7.1. Efect piezoelectric

Se știe că unele materiale solide, de exemplu, cuarț sunt capabile să schimbe dimensiunile lor liniare într-un câmp electric. Fier, nichel, aliajele sau oxizii când schimbarea câmpului magnetic înconjurător pot, de asemenea, să-și schimbe dimensiunile. Primul dintre ele aparțin materialelor piezoelectrice, iar al doilea la piezomagnetic. În consecință, se disting efectele piezoelectrice și piezomagnetice.

Motorul piezoelectric poate fi făcut atât de la acelea, cât și din alte materiale. Cu toate acestea, cea mai eficientă este în prezent piezoelectrică și nu motoarele piezomagnetice.

Există piezoenefecte directe și inverse. Direct este aspectul unei încărcături electrice atunci când elementul piezoelectric este deformat. Schimbarea liniară inversă în dimensiunea unei unități piezoelectrice cu o schimbare în câmpul electric. Pentru prima dată, PiezoEct a găsit-o pe Jeanne și Paul Curie în 1880 pe cristale de cuarț. În viitor, aceste proprietăți au fost deschise mai mult de 1500 de substanțe, dintre care Sare Segnetov, Titanat Bariu etc. Este clar că motoarele piezoelectrice "lucrează" pe efectul piezoelectric invers.

§ 7.2. Construcția și principiul acțiunii micromotorilor piezoelectrici

În prezent, sunt cunoscute mai mult de 50 de modele diferite de PMD. Luați în considerare unele dintre ele.

La o tenzoelectrică fixă \u200b\u200b(PE) - stator - o tensiune alternativă trifazată (fig.7.1). Sub acțiunea câmpului electric, sfârșitul PE îndoit în mod constant în trei planuri, descrie o traiectorie circulară. PIN-ul, situat pe capătul de mișcare al PE, interacționează cu rotorul și îl conduce în rotație.

Puterea structurilor descrise mai sus nu depășește sutia de watt, astfel încât utilizarea lor ca actori de forță este foarte problematică. Cea mai promițătoare a fost proiectarea, care se bazează pe principiul de la) (figura 7.3).

Amintiți-vă cum se mișcă barca. În timp, în timp ce paleta este în apă, mișcarea sa este transformată în mișcare liniară a barcii. În pauzele dintre epave, barca se mișcă de-a lungul inerției.

Elementele principale ale designului motorului în cauză sunt statorul și rotorul (figura 7.4). Bazat pe 1, rulmentul 2. Rotorul 3, realizat din material solid (oțel, fontă, ceramică etc.) este un cilindru elegant. O parte integrantă a PMD este izolată acustic de la baza și axa sistemului oscilant rotoroelectric - oscilatorul (vibrator). În cel mai simplu caz, acesta constă dintr-o piezoplastică 4 împreună cu o garnitură rezistentă la uzură 5. Cel de-al doilea capăt al plăcii este fixat la o bază cu garnitură elastică 6 de la fluoroplast, cauciuc sau alt material similar. Oscilatorul presează rotorului arcului de oțel7, la sfârșitul căruia garnitura elastică 8 presează pe vibrator. Pentru a regla gradul de apăsat este șurubul 9.

Pentru a explica mecanismul de formare a cuplului, amintiți-vă. În cazul în care pendulul informează oscilațiile în două planuri reciproc perpendiculare, în funcție de amplitudinile, frecvența și fazele forțelor perturbante, capătul său va descrie traiectoria de la cerc la o elipsă severă. Deci, în cazul nostru. Dacă aduceți tensiunea variabilă a unei anumite frecvențe la piezoplastică, dimensiunea liniară este schimbată periodic: este mărită, apoi scăderea, adică. Plăcuța va efectua oscilații longitudinale (figura 7.5, a).

Cu o creștere a lungimii plăcii, capătul său împreună cu rotorul se va mișca și se va inverse (fig.75, b). Aceasta este echivalentă cu acțiunea unei forțe transversale de îndoire, care determină oscilații transversale. Fazele de schimbare ale oscilațiilor longitudinale și transversale depind de dimensiunea plăcii, de tipul de material, frecvența tensiunii de alimentare și în cazul general poate fi de la 0 ° la 180 o. Când trecerea de fază, diferită de 0 O și 180 o, punctul de contact se deplasează de-a lungul elipsei. La momentul contactului cu rotorul, s-au transmis impulsul de mișcare (figura 7.5, c).

Viteza de rotație liniară a rotorului depinde de amplitudinea și frecvența capătului oscilatorului. În consecință, cu atât este mai mare tensiunea de alimentare și lungimea elementului piezoelectric, cu atât trebuie să fie o viteză liniară a rotorului. Cu toate acestea, nu ar trebui să uităm că, cu o creștere a lungimigratorului, frecvența oscilațiilor sale este redusă.

Amplitudinea maximă a deplasării oscilatorului este limitată de limita rezistenței materialului sau supraîncălzirii elementului piezoelectric. Supraîncălzirea temperaturii critice - temperatura Curie duce la o proprietate piezoelectrică Kpoter. Pentru multe temperaturi, temperatura, temperatura depășește 250 ° C, astfel încât amplitudinea maximă este limitată compensată de limita de rezistență a materialului. Luând în considerare rezervația dublă, se face V p \u003d 0,75 m / s.

Viteza colțului rotorului

unde d p este diametrul rotorului.

De aici frecvența rotației în rândul său pe minut

Dacă diametrul rotorului dp \u003d 0,5 - 5 cm, apoi n \u003d 3000 - 300 rpm / min. În modul, schimbând numai diametrul rotorului, este posibilă modificarea frecvenței rotației mașinii în limite largi .

Reducerea tensiunii de alimentare reduce frecvența rotației de 30 rpm, menținând suficient de mare putere Pe unități de motor. Întărirea vibratorului cu sapphireplastine de înaltă rezistență, este posibil să se ridice viteza de rotație la 10.000 rpm. Etoplatele într-o gamă largă de sarcini practice pentru a efectua unitatea de a utiliza cutii de viteze mecanice.

§ 7.3. Aplicarea micromotorilor piezoelectrici

Trebuie remarcat faptul că utilizarea PMD este încă foarte limitată. În prezent, producția de serie este recomandată de achiziționarea Forplatantului dezvoltat de constructorii Uniunii Elf (Vilnius), iar conducerea piezoelectrică a maestrului Volumagnogofon creat în combinația "Positron".

Utilizarea PMD în aparatul de înregistrare a sunetului și video vă permite să vă apropiați de proiectarea mecanismelor de transport al benzii, deoarece elementele acestui nod se potrivesc organic în motor, devenind corpul, rulmenții, clema etc. Proprietățile specificate ale piezotorului fac posibilă efectuarea conducerii imediate a playerului prin instalarea rotorului pe arborele sale, oscilatorul este apăsat constant la suprafață. Puterea de pe arbore este jucătorul depășește 0,2 W, astfel încât rotorul PMD poate fi fabricat ca măsurător și plastic, cum ar fi carbolita.

A făcut un prototip al aparatului de ras electric "Kharkov-6M" cu două puteri transducătoare 15W. Pe baza mecanismului ceasului de desktop "Glory", a fost efectuată o opțiune cu o piezodiguigutor de trepte. Sursa de alimentare 1.2 v; consumul curent 150 μA. Consumul de energie mică le salută de la fotocelule.

Alăturați-vă la săgețile PMD ale rotorului și o primăvară de întoarcere pentru a permite utilizarea motorului ca dispozitiv de măsurare electrică mic și ieftin, cu o scară circulară.

Bazându-se pe piezo-motoare liniare, ele sunt fabricate de energie electrică cu energie consumată de la mai multe duzini microrott de raportare a wați. Astfel de relee în stare de funcționare nu consumă energie. După un răspuns, forța de frecare deține în mod credibil contactele statului actual.

Nu toate exemplele de utilizare a PMD sunt luate în considerare. PiezoDignotes poate găsi o utilizare pe scară largă în diverse automate, roboți, proteze, jucării pentru copii și alte dispozitive.

Studierea Piezotorului a început, prin urmare, nu toate intervalele lor sunt dezvăluite. Puterea maximă a PDA este fundamental nelimitată. Cu toate acestea, concurați cu alte motoare pe care le pot arăta gama de putere de până la 10 wați. Acest lucru este conectat nu numai de caracteristicile constructive ale PMD, ci și de nivelul de dezvoltare al științei șihiki, în special cu îmbunătățirea materialelor piezoelectrice, superhardizate și rezistente la uzură. Din acest motiv, scopul acestei prelegeri este încheiat în primul rând în pregătirea inginerilor viitori la percepția acestora, domeniul tehnologiei înainte de începerea producției industriale de fabricare industrială a micromotorilor electrici.

Cele mai masive lentile de balene sunt 18-55 la Canon, Nikon, Sony și altele.
Din aceste lentile, toată lumea începe.
Și apoi se sparg. Este rupt când vine vorba de a merge mai avansată.
Ele nu sunt mai mari timp de un an, chiar dacă le tratează cu atenție.
Chiar și o relație distinctă cu părțile din plastic în timp începe să se frece.
Mai multe eforturi sunt atașate, ghidurile îndoite și zoom pauze.
Am pe site-ul Există articole despre repararea mecanicii.
Acest articol despre reparații motorul cu ultrasunetecare poartă în timp.

Cum să eliminați motorul, nu scriu, nu este nimic mai ușor.



În motor nu există nimic de rupt, trei detalii.




Pentru complicarea sarcinii, luăm un motor cu o buclă spartă.

Este rezervat, doar trei fire, teren mediu.
Puțin despre lucrarea motorului în sine, poate cine nu știe.
Punoplastinii sunt lipiți pe inelul metalic cu picioarele.
Când servește o tensiune cu o frecvență de detalii de rezonanță, acesta este un stator, începe să audă.
Frecvența este de aproximativ 30 kHz, deci motorul cu ultrasunete.
Picioarele împing rotorul, se rotește și prin cutia de viteze deplasează lenzoblocul de-a lungul axei optice. Astfel încât apare focalizarea obiectivului.




Motorul de bord arată așa. Sursă de alimentare DC-DC și invertor de fază, trei fire la motor.

Pentru comparație, motorul electric nu este ultrasunete, Canon arată așa.




Cablurile mari de motoare USM are un contact mai important.
Acesta este al patrulea contact al ajustării frecvenței de alimentare.
Faptul este că frecvența rezonantă a statorului variază în funcție de temperatură.
Dacă frecvența de alimentare este diferită de frecvența rezonantă, motorul este mai lent.
Trebuie spus că, cu o ajustare a frecvenței numai canon, Sigma nu este în mod special.




Trei contacte la Sigma.


Aceasta este reparația Canon, are 4 fire.

În general, atunci când asamblați o lentilă la fabrică, frecvența sursei de alimentare trebuie să se adapteze frecvenței rezonante a statorului.
În acest caz, înlocuirea stupidă a motorului în timpul reparației este imposibilă. Trebuie să ajustați frecvența.

Să ne întoarcem la motorul nostru.
Suprafața statorului este foarte sensibilă la tot felul de obiecte străine, cum ar fi nisipul și au nevoie de o bună curățenie a suprafeței picioarelor.
Funcționarea motorului este afectată de curățenia suprafeței și de complotul arcului de presiune.
Presupunem că forța de primăvară nu se schimbă în timp, dar suprafața este bruscă.
Încerc să mănânc suprafața în mai multe moduri.
Pentru a începe șmirghelul 2500, rezultatul este rău.
Rotorul acumulează imediat domeniul de aplicare și motorul clinic.
Încerc să mănânc în oglindă de pe cercul de respect.




Suprafața este frumoasă, dar rotorul, deoarece ar trebui să rămână, bipuri și motorul nu se rotește.

Ultima metodă și cea mai eficientă măcinare cu pasta de pe oglindă.

Sa dovedit a fi nici măcar nici puritatea suprafeței și planeitatea sa, dă cea mai mare zonă de contact a rotorului și a statorului.




Nu există nici o limită pentru perfecțiune.

Bucla se schimbă pur și simplu




Firele sunt atacate și acoperite cu poxipol.




Aici este o subtilitate, piesele de strângere sunt îmbunătățite prin creșterea grosimii statorului, iar motorul nu poate merge.
Excesul de lipici îndepărtați.




Primăvara poate fi scurtată, dar apoi clema va fi complet incomprehensibilă.
Ca o colecție, ceva de genul asta.

Și testarea îmi cer scuze pentru link-uri, nu știu cum să introduc fișiere media, iar GIF-urile sunt obținute de mari

Cele mai masive lentile de balene sunt 18-55 la Canon, Nikon, Sony și altele.
Din aceste lentile, toată lumea începe.
Și apoi se sparg. Este rupt când vine vorba de a merge mai avansată.
Ele nu sunt mai mari timp de un an, chiar dacă le tratează cu atenție.
Chiar și o relație distinctă cu părțile din plastic în timp începe să se frece.
Mai multe eforturi sunt atașate, ghidurile îndoite și zoom pauze.
Am despre asta în posturile de reparație a mecanicii.
Acest post despre repararea unui motor cu ultrasunete, care pur și simplu poartă în timp.

Cum să eliminați motorul, nu scriu, nu este nimic mai ușor.

În motor nu există nimic de rupt, trei detalii.

Pentru complicație, sarcina este spartă bucla.

Este rezervat, doar trei fire, teren mediu.
Și puțin despre lucrarea motorului în sine, poate cine nu știe.
Punoplastinii sunt lipiți pe inelul metalic cu picioarele.
Când servește o tensiune cu o frecvență de detalii de rezonanță, acesta este un stator, începe să audă.
Frecvența este de aproximativ 30 kHz, deci motorul cu ultrasunete.
Picioarele au împins rotorul și se concentrează focalizarea.

Motorul de bord arată așa. Sursă de alimentare DC-DC și invertor de fază, trei fire la motor.

Pentru comparație, motorul electric nu este ultrasunete, Canon arată așa.

Cablajul motorului USM are un alt contact important.
Acesta este al patrulea contact al ajustării frecvenței de alimentare.
Faptul este că frecvența rezonantă a statorului variază în funcție de temperatură.
Dacă frecvența de alimentare este diferită de frecvența rezonantă, motorul este mai lent.
Trebuie spus că, cu o ajustare a frecvenței numai canon, Sigma nu este în mod special.

Trei contacte la Sigma.

Acesta este canonul, în procesul de reparare, 4 fire.

În general, atunci când asamblați o lentilă la fabrică, frecvența sursei de alimentare trebuie să se adapteze frecvenței rezonante a statorului.
În acest caz, înlocuirea stupidă a motorului în timpul reparației este imposibilă. Trebuie să ajustați frecvența.

Să ne întoarcem la motorul nostru.
Suprafața statorului este foarte sensibilă la tot felul de obiecte străine, cum ar fi nisipul și au nevoie de o bună curățenie a suprafeței picioarelor.
Funcționarea motorului este afectată de curățenia suprafeței și de complotul arcului de presiune.
Presupunem că forța de primăvară nu se schimbă în timp, dar suprafața este bruscă.
Încerc să mănânc suprafața în mai multe moduri.
Pentru a începe șmirghelul 2500, rezultatul este rău.
Rotorul acumulează imediat domeniul de aplicare și motorul clinic.
Încerc să mănânc în oglindă de pe cercul de respect.

Suprafața este frumoasă, dar rotorul, deoarece ar trebui să rămână, bipuri și motorul nu se rotește.

Ultima metodă și cea mai eficientă măcinare cu pasta de pe oglindă.

Sa dovedit a fi nici măcar nici puritatea suprafeței și planeitatea ei.

Nu există nici o limită pentru perfecțiune.

Bucla se schimbă pur și simplu

Firele sunt atacate și acoperite cu poxipol.

Aici este o subtilitate, piesele de strângere sunt îmbunătățite prin creșterea grosimii statorului, iar motorul nu poate merge.
Excesul de lipici îndepărtați.

Primăvara poate fi scurtată, dar apoi clema va fi complet incomprehensibilă.
Ca o colecție, ceva de genul asta.

Și teste.

Separat, motorul se rotește.

Cutia de viteze se rotește

Tubul lentilelor se rotește

Aceasta este pentru dezvoltarea generală a stresului asupra motorului.
Tensiunea de vârf ajunge la 19 volți, bate sensibile.

Știți cum să verificați dacă statorul funcționează separat?
Împingeți-l în apă și obțineți o fântână. Nu am îndepărtat și acum prea leneș pentru a dezasambla motorul.

Da, și, de asemenea, aceste motoare nu le mențin pur și simplu schimbarea.
Mai mult, dacă înlocuiți donatorul din lentila spartă, nu se știe cât de mult va funcționa.

Succese în fotografie.