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使用函数信号发生器与压电控制器驱动PZT压电陶瓷，效果一样吗？

更新时间：2021-12-17 11:47:02点击次数：3409次
经常有朋友咨询：函数信号发生器与压电驱动控制器有什么区别？是否可以用信号发生器来驱动控制PZT压电陶瓷？我用信号发生器驱动PZT压电陶瓷，怎么没效果呀？是不是PZT压电陶瓷坏掉了呀？
这一期我们就针对信号发生器与压电控制器这两种产品，从参数设计等方面给您详细介绍，相信您最终会得到相应的答案。


压电陶瓷


介绍两种设备的参数之前，我们先为大家介绍下压电陶瓷。

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压电陶瓷是可以将电能转换成位移的功能性材料。当压电晶体在外力的作用下发生形变时，在晶体表面可以产生与外力成比例的电荷，这种由于机械力的作用而使晶体表面出现极化电荷的现象，称为正压电效应。同时，当压电晶体置于外电场中，由于电场的作用，晶体会发生变形，形变的大小和外电场强度的大小成正比，这种由于电场的作用而使压电晶体发生形变的现象，称为逆压电效应。
我们关于压电陶瓷的所有应用都是基于上面所说的正压电效应与逆压电效应。在压电纳米定位领域主要应用的则是逆压电效应。
压电陶瓷在电路中可以近似等效成电容，所以对压电陶瓷的控制操作也就是对电容进行的充放电操作。


函数信号发生器


函数信号发生器是一种信号发生装置，能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号，频率范围可从几个微赫兹到几十兆赫兹。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。


压电控制器


压电陶瓷驱动控制器是一种专门为了驱动PZT压电陶瓷而设计的驱动控制设备，控制模式可分为闭环模式和开环模式。根据实际使用情况，还可以采用模拟信号控制或数字通信控制等方式。压电控制器也可产生特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号。


信号发生器与压电控制器的参数对比


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通过上述参数的对比可以发现，在驱动电压、电流方面，压电控制器的参数要远远优于信号发生器，所以压电控制器驱动压电陶瓷具有更大的优势，它可使得PZT压电陶瓷输出更大的位移，并达到更快的响应速度。
除了在参数性能上具有优势之外，压电控制器在驱动原理上也更适合PZT压电陶瓷的驱动。


驱动原理的不同


因为PZT压电陶瓷可近似等效为电容，所以压电控制器针对驱动PZT压电陶瓷专门设计有放电电路，以确保压电陶瓷的快速放电，从而实现压电陶瓷的快速响应。
函数信号发生器与压电驱动控制器是两类不同功能及使用方式的设备，对于驱动控制PZT压电陶瓷，建议大家还是使用专门设计用于驱动压电陶瓷的压电控制器。 


综上所述，为什么有些用户使用信号发生器驱动PZT压电陶瓷会没有效果？主要是因为信号发生器的电流、电压都较小，无法为PZT压电陶瓷的运动提供足够的能量源。
而在PZT压电陶瓷的驱动控制中，函数信号发生器常用来作为模拟控制型压电控制器的外部模拟输入源，压电控制器的内部电路将来自信号发生器的0~10V模拟信号，放大至120V或更高电压，再由压电控制器输出，以驱动PZT压电陶瓷。

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所以，PZT压电陶瓷还是需要专门的压电控制器来驱动，这样才能达到预期的位移或振动效果。


芯明天压电控制器


下面简单举几款适于驱动PZT压电陶瓷的芯明天压电控制器。



E00/E01系列压电控制器

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特点
1至18通道输出可选
输出电压可达1000V以上
输出带宽达10kHz以上
外部模拟信号控制，可选上位机通信控制
 

E53系列压电控制器

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特点
1通道输出
输出电压0~120V/150V
输出带宽达10kHz
模拟或数字控制


E70系列压电控制器

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特点
3通道输出
输出电压0~120V/150V
输出带宽达10kHz
模拟或数字控制


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