實(shi)驗名稱(cheng)：壓電(dian)噴墨打印(yin)單元驅動(dong)

　　實驗原(yuan)理：由于壓(ya)電式噴墨打印頭(tou)是基于逆(ni)壓(ya)電效應工作的(de)(de)，對(dui)(dui)壓(ya)電驅動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)進(jin)行振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)測(ce)(ce)試一(yi)方面(mian)可以對(dui)(dui)不同(tong)尺(chi)寸參(can)數的(de)(de)壓(ya)電驅動(dong)(dong)(dong)(dong)器(qi)振(zhen)(zhen)幅進(jin)行實際測(ce)(ce)量，另(ling)一(yi)方面(mian)也(ye)可以從測(ce)(ce)量結果中分析其他振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)信(xin)息來對(dui)(dui)壓(ya)電噴墨波形的(de)(de)設(she)計(ji)進(jin)行指導。一(yi)般的(de)(de)接觸(chu)式振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)測(ce)(ce)試方法(fa)需要在(zai)被測(ce)(ce)物(wu)體(ti)(ti)(ti)上加裝各式傳感器(qi)，不適用于微小(xiao)物(wu)體(ti)(ti)(ti)、微小(xiao)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)測(ce)(ce)量，而激(ji)(ji)(ji)光(guang)多(duo)普勒(le)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)測(ce)(ce)試技術(shu)是一(yi)種高精度、高分辨(bian)率、非接觸(chu)式無損測(ce)(ce)量的(de)(de)方法(fa)。當(dang)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)發出一(yi)束激(ji)(ji)(ji)光(guang)照射到振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)表面(mian)，反射回來的(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)會(hui)攜帶振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)運動(dong)(dong)(dong)(dong)信(xin)息，激(ji)(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)頻率會(hui)發生變化，這就是多(duo)普勒(le)頻移(yi)現象(xiang)。

　　測試設(she)備(bei)：信號發生(sheng)器(qi)、ATA-2021高壓放大器(qi)、激光多(duo)普勒測振儀、示波器(qi)

　　圖(tu)：激光多普(pu)勒測振(zhen)實(shi)驗(yan)系統(tong)圖(tu)

　　實驗過(guo)程：通(tong)過(guo)多普(pu)勒(le)振(zhen)動(dong)測試一方面可以(yi)(yi)獲(huo)得(de)振(zhen)動(dong)板(ban)的振(zhen)動(dong)方向，另一方面可以(yi)(yi)獲(huo)得(de)其固有(you)頻率和階(jie)躍響應時(shi)間(jian)。首先在噴墨打印單(dan)元驅(qu)動(dong)器上下(xia)(xia)電(dian)極之(zhi)間(jian)加(jia)載正向單(dan)梯形波(本文以(yi)(yi)上電(dian)極電(dian)位高于(yu)下(xia)(xia)電(dian)極電(dian)位為正向驅(qu)動(dong)波)上升時(shi)間(jian)=5us，電(dian)壓保持時(shi)間(jian)=35us，下(xia)(xia)降時(shi)間(jian)=5us，驅(qu)動(dong)電(dian)壓U=10Vpp，頻率=10kHz，從(cong)激光多普(pu)勒(le)振(zhen)動(dong)測試系(xi)統得(de)到(dao)壓電(dian)振(zhen)動(dong)板(ban)中心(xin)的位移---時(shi)間(jian)圖(tu)(tu)（下(xia)(xia)圖(tu)(tu)）。

　　圖(tu)：單(dan)極性(xing)梯(ti)形波驅動下壓電(dian)驅動器的位移變化實驗曲線

　　實(shi)驗結果：根(gen)據上(shang)圖，結合多普(pu)勒測振(zhen)儀的位(wei)移方向(xiang)標定方式，可(ke)以(yi)判(pan)斷振(zhen)動板的振(zhen)動方向(xiang)：在電壓(ya)(ya)上(shang)升時(shi)間(jian)內，振(zhen)動板向(xiang)腔(qiang)室(shi)(shi)外側運動，腔(qiang)室(shi)(shi)體積(ji)擴(kuo)大，產生負壓(ya)(ya)，將墨(mo)水(shui)從供液(ye)池經(jing)限流(liu)部(bu)吸入壓(ya)(ya)力腔(qiang)室(shi)(shi);電壓(ya)(ya)保(bao)持時(shi)間(jian)內，振(zhen)動板在平衡位(wei)置附近振(zhen)動，位(wei)置基本不變，不產生壓(ya)(ya)力波，電壓(ya)(ya)上(shang)升沿(yan)產生的壓(ya)(ya)力波在腔(qiang)室(shi)(shi)內傳播，電壓(ya)(ya)下降時(shi)間(jian)內，振(zhen)動板恢復原位(wei)，腔(qiang)室(shi)(shi)體積(ji)縮小，產生正(zheng)壓(ya)(ya)，將墨(mo)水(shui)擠出(chu)噴孔。

　　選擇(ze)該(gai)功率(lv)放(fang)大器的(de)原因：帶(dai)寬高、電(dian)壓精準度高、輸出波形好、操作簡單。