LabVIEW微型音圈电机自动测试系统设计与优化(2)
时间:2017-03-16 20:57 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
微电机具有劳动密集和技术密集的特点，有些产品集合了电子理论、计算机技术、微电子技术、自动控制技术、精密机械及新材料应用等多项高新技术成果，有些则是量大面广，属于简单产品。目前，使用量最大的是家用电器电机、音响设备和信息传输用电机、汽车电器以及办公设备用微电机。 1.2 微电机的分类 微电机按驱动原理分可分为静电驱动电机、电磁驱动电机、压电电机、生物能电机等多种类型。[1] 静电驱动型微电机又称静电电机。该电机是根据两个极板间电荷分布产生的吸引力和推斥力而把电能转化为机械能。它通过定子上的静止电极和移动转子电极上的电荷适当变换来实现转子的连续运转。具体地讲，静电电机的运行原理有两种：一种是利用介电驰豫原理，另一种是利用电容可变原理。 电磁驱动电机主要是依据电磁感应原理设计的电机。相比于静电微电机，电磁微电机具有驱动力矩大、能量转换效率高、工作稳定可靠并易于控制、可在低电压条件下驱动、工作寿命长、抗干扰能力强、容易装配、易于实用化等优点；而其缺点是：IC工艺兼容性较差，工艺较复杂，有直流损耗。 压电电机是利用压电体的压电逆效应进行机电能量转换的电动机。其原理与基于电磁感应的普通电动机显著不同，但基本功能和分类大致相同。一般分为交流压电电动机和直流压电电动机。运动方式分为旋转和直线运动两种。压电电动机由振动件和运动件两部分组成，没有绕组、磁体及绝缘结构。功率密度比普通电动机高得多，但输出功率受限制，宜制成轻、薄、短小形式。它的输出多为低速大推力（或力矩），可实现直接驱动负载。这种电机因内部不存在磁场，机械振动频率在可听范围外，因此对外界的电磁干扰和噪声影响很小。 另外，电机按其功用可分为三大类：控制微电机、驱动微电机和电源微电机。控制微电机的作用是在自动控制系统中作为检测、放大、执行和解算元件，用来对运动物体的位置或速度进行快速和精确的控制。驱动微电机作为小型和微型动力，用来驱动各种要求的机械负载。电源微电机作为独立的小型能量转换装置，用来将机械能转换成电能或将一种电能转换成另一种电能。[2] 1.3 微型电机的应用 如果说微电机是随着军事工业而发展起来的，那么，现在它的应用已非常广泛。 一、信息领域。今后信息机器和家电的主流是趋于小型化、薄型化、微型化，包括音频、视频、办公产品、智能检测、便携式电脑及附件等。其中电机的微型化是至关重要的环节。微电动机与传感器、数字电路集成在一个半导体芯片上，构成MEMS，用作开关组合部件。 二、医疗领域。医疗领域是微机械技术应用的最具代表性的领域。微电机用在一种集电子发射器、自动记录仪及电脑等于一体的超小型机器上。这种机器可进入人的肠胃、血管。微电机还可用作缝合神经和眼球手术的超小型机械手等。微创伤内窥诊疗、精密显微外科、体内局部微量给药都需要高度灵巧、高度柔顺性的微电机。国外内对微马达实用化技术及在医用内窥镜中的应用研究已从研究阶段步入实用化阶段。 三、航天航空领域。微电机可用在带摄像装置进入卫星、火箭或宇航飞机内检查故障的机器人上。在超微电机基础上还可以发展惯性导航器件，如微陀螺、静电、电磁微马达的研制成功为悬浮转子微陀螺的实现提供了技术支持。 四、军事领域。各种机器昆虫、微机器人等将会在今后的反恐、救援、战争前线侦察、考古、司法取证、科学探索等方面大显身手，而每一个微型探测器内部都装有大量的微电机以完成各种需要的动作。[3] (责任编辑：qin) |