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申请/专利权人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
摘要：本发明公开的一种基于梳齿电容的平衡式微小力值加载装置及方法，属于精密测量技术领域。本发明包括数据采集与控制模块、电压调整模块、压电陶瓷驱动模块、静电力平衡式压头和电容读取模块。静电力平衡式压头用于实现微小力值加载，主要由压电陶瓷堆、固定梳齿、悬浮梳齿、传导杆、压针和弹性支撑梁组成。本发明保持梳齿电容的输出电容值不变，利用压电陶瓷带动梳齿电容固定端产生垂直于压入方向的位移的同时，通过调节梳齿电容电压改变静电力，使梳齿电容悬浮梳齿的弹性支撑一直处于初始状态，当压头再次达到受力平衡时，增加的静电力直接转换为加载力，从而消除因弹性支撑梁的变形引入的加载力的非线性，实现高精度可控加载。
主权项：1.一种基于梳齿电容的平衡式微小力值加载装置，其特征在于：主要由数据采集与控制模块1、电压调整模块2、压电陶瓷驱动模块3、静电力平衡式压头4和电容读取模块5组成；静电力平衡式压头4用于实现微小力值加载，主要由压电陶瓷堆6、固定梳齿7、悬浮梳齿8、传导杆9、压针10和弹性支撑梁12组成；悬浮梳齿8与传导杆9固定连接；压电陶瓷堆6与固定梳齿7固定连接，压电陶瓷堆6带动固定梳齿7移动，实现精确位移；固定梳齿7，悬浮梳齿构成梳齿电容，通过改变固定梳齿7与悬浮梳齿之间的电压值调节传导杆9上下移动；压针10位于传导杆9端部，与加载对象11接触；弹性支撑梁12两端固定，其中一段固定在传导杆9上；压电陶瓷驱动模块用于控制压电陶瓷堆6实现高精度位移输出；电容读取模块用于实时读取固定梳齿7和悬浮梳齿8间的电容值；电压调整模块用于调节固定梳齿7和悬浮梳齿8间的偏置电压；数据采集与控制模块用于读取压电陶瓷堆6的位移值，并根据电容读取模块得到的电容值控制电压调整模块调整固定梳齿7和悬浮梳齿8间的偏置电压，调节静电力输出，使弹性支撑梁12保持初始状态不变，将因固定梳齿7和悬浮梳齿8间的偏置电压变化引起的静电力变化直接转化为压针10的加载力，实现可控微小力值加载。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 一种基于梳齿电容的平衡式微小力值加载装置及方法
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