超聲波電機(jī)(Ultrasonic motor)是一種利用超聲波激勵(lì)物體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。與傳統(tǒng)電機(jī)相比,它具有無(wú)高速旋轉(zhuǎn)部件、高精度、低噪音等優(yōu)點(diǎn),因此在某些特定領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
1.什么是超聲波電機(jī)
超聲波電機(jī)是一種利用諧振裝置產(chǎn)生超聲波,通過(guò)放大器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成機(jī)械振動(dòng),再通過(guò)摩擦力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。其中,諧振裝置是超聲波發(fā)生的基礎(chǔ)部件,通常采用陶瓷材料制成,橫向伸縮運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致臂架擺動(dòng)從而帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。
2.超聲波電機(jī)的工作原理
超聲波電機(jī)的工作原理主要分為共振和微運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段。共振階段中,電壓信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路送達(dá)諧振片,使之進(jìn)入共振狀態(tài)并產(chǎn)生超聲波。而微運(yùn)動(dòng)階段中,超聲波經(jīng)過(guò)摩擦力作用引起摩擦阻力瞬間變化,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)過(guò)程中無(wú)需高速旋轉(zhuǎn)部件的參與,同時(shí)摩擦產(chǎn)生的振蕩反饋也使得超聲波電機(jī)擁有了非常高的精度。
3.超聲波電機(jī)的應(yīng)用
由于其高精度和低噪音等特點(diǎn),超聲波電機(jī)被廣泛應(yīng)用于需要精確定位和控制的場(chǎng)景中,例如數(shù)碼相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)、醫(yī)療器械的精密操作機(jī)構(gòu)、航空航天領(lǐng)域的飛行控制系統(tǒng)等。此外,超聲波電機(jī)還能夠適用于高溫、真空等惡劣工作環(huán)境下。