单双相压电泵及驱动控制技术
作者： 孙业明 著
出版时间：2018年版
内容简介
《单双相压电泵及驱动控制技术》介绍单双相压电泵结构设计理论及驱动控制技术。对机械结构设计、专用驱动电源研制、压电泵流量自测量及液体精密输送技术进行研究。在对压电振子特性、压电泵工作机理进行分析的基础上，以单、双相压电泵为驱动对象，研制系列模拟式、程控式、数字式专用驱动电源，对压电泵工作性能进行测试；提出一种基于压电自感知的压电泵流量自测量技术；研究基于定脉冲数控制的液体精密输送技术。《单双相压电泵及驱动控制技术》将压电泵机械结构与驱动控制技术相结合，充分发挥了压电泵精密、微流量输送的优点，并实现了双向传输、流量自测量、定体积精密输送功能。
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 微小型泵种类及特点 1
1.2.1 电液动力型微泵 1
1.2.2 静电驱动型微泵 2
1.2.3 热驱动型微泵 3
1.2.4 行波驱动型微泵 4
1.2.5 电磁驱动型微泵 5
1.2.6 压电泵 5
1.3 压电泵研究现状 6
1.4 压电泵的应用 14
1.4.1 医疗中的应用 14
1.4.2 化学分析中的应用 14
1.4.3 电子芯片冷却中的应用 15
1.5 压电泵驱动电路的发展 15
1.6 压电自感知技术研究现状 16
1.7 本书研究内容及意义 18
参考文献 20
第2章 泵用压电振子作用机理及性能测试 26
2.1 压电基础特性 26
2.1.1 压电效应 26
2.1.2 压电材料 26
2.1.3 压电材料重要特性参数 27
2.2 压电晶片驱动器原理及工作方式分析 29
2.2.1 驱动原理 29
2.2.2 工作方式及性能分析 30
2.3 阻抗法分析压电振子特性 31
2.3.1 理论依据 32
2.3.2 压电振子阻抗特性测试 35
2.4 圆形压电振子工作性能测试 36
2.5 本章小结 38
参考文献 38
第3章 单双相压电泵结构设计 40
3.1 单腔单振子压电泵结构设计 40
3.1.1 单向截止阀的选择 40
3.1.2 压电泵工作原理及结构设计 44
3.1.3 单腔单振子压电泵结构参数确定 45
3.1.4 泵腔体积变化量分析 46
3.1.5 单腔单振子压电泵理论输出能力 47
3.2 双腔串联压电泵设计 48
3.2.1 双腔串联压电泵结构 48
3.2.2 双腔串联压电泵工作原理分析 49
3.2.3 双腔串联压电泵理论输出性能 50
3.3 双腔并联压电泵设计 51
3.3.1 双腔并联压电泵结构设计 51
3.3.2 双腔并联压电泵工作原理分析 51
3.4 主被动阀结合泵设计 53
3.4.1 主被动阀结合泵结构 53
3.4.2 主被动阀结合泵工作过程 55
3.4.3 主被阀结构参数设计 56
3.5 双主动阀压电泵设计 57
3.5.1 双主动阀压电泵结构 57
3.5.2 双主动阀压电泵实现液体双向输送原理分析 58
3.6 本章小结 60
参考文献 61
第4章 单双相压电泵专用驱动电源研制 62
4.1 模拟式单相压电泵驱动电源研究 62
4.1.1 压电泵驱动信号要求分析 62
4.1.2 驱动电源系统 63
4.1.3 模拟式单相压电泵驱动电源电路性能测试 67
4.2 程控式单相压电泵驱动电源研究 68
4.2.1 驱动电源系统设计 68
4.2.2 程控式单相压电泵驱动电源性能测试 73
4.3 数字控制式双相压电泵驱动电源研究 74
4.3.1 电源系统设计 74
4.3.2 数字控制式双相压电泵驱动电源测试 82
4.4 压电泵驱动电源抗干扰设计 84
4.5 本章小结 85
参考文献 86
第5章 单双相压电泵输出性能实验研究 88
5.1 压电泵输出性能测试系统构成 88
5.2 单腔单振子压电泵输出性能测试 89
5.2.1 驱动电压对输出性能的影响 89
5.2.2 驱动频率对输出性能的影响 90
5.3 双腔串联压电泵输出性能测试 92
5.3.1 驱动电压对输出流量的影响 92
5.3.2 驱动频率对输出流量的影响 92
5.3.3 两相信号相位差对输出流量的影响 93
5.3.4 驱动频率对输出压强的影响 94
5.3.5 相位差对输出压强的影响 95
5.4 双腔并联压电泵输出性能测试 96
5.4.1 驱动电压对输出流量的影响 96
5.4.2 驱动频率对输出流量的影响 96
5.4.3 信号相位差对输出流量的影响 98
5.4.4 驱动频率对输出压强的影响 100
5.4.5 相位差对输出压强的影响 101
5.5 主被动阀结合泵输出性能测试 101
5.5.1 驱动频率对输出流量的影响 101
5.5.2 信号相位差对输出流量的影响 102
5.6 双主动阀压电泵输出性能测试 103
5.6.1 驱动频率对输出流量的影响 103
5.6.2 信号相位差对输出流量影响 104
5.7 本章小结 106
第6章 流量自测量及液体输送精密控制 108
6.1 基于压电自感知与神经网络的流量自测量方法 108
6.1.1 传感压电片感知压电泵流量原理 108
6.1.2 用于压电泵流量预测的神经网络 110
6.1.3 传感压电信号参数测量电路设计 112
6.1.4 实验研究 115
6.2 基于定脉冲数控制的液体精密输送方法研究 120
6.2.1 定脉冲数控制电路硬件设计 121
6.2.2 定脉冲数控制电路的软件设计流程 123
6.2.3 液体输送精密控制实验研究 125
6.3 本章小结 127
参考文献 128
第7章 结论 131
