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使用函數(shù)信號發(fā)生器與壓電控制器驅(qū)動PZT壓電陶瓷，效果一樣嗎？

更新時間： 2021-12-17

經(jīng)常有朋友咨詢：函數(shù)信號發(fā)生器與壓電驅(qū)動控制器有什么區(qū)別？是否可以用信號發(fā)生器來驅(qū)動控制PZT壓電陶瓷？我用信號發(fā)生器驅(qū)動PZT壓電陶瓷，怎么沒效果呀？是不是PZT壓電陶瓷壞掉了呀？

這一期我們就針對信號發(fā)生器與壓電控制器這兩種產(chǎn)品，從參數(shù)設(shè)計等方面給您詳細(xì)介紹，相信您最終會得到相應(yīng)的答案。

壓電陶瓷

介紹兩種設(shè)備的參數(shù)之前，我們先為大家介紹下壓電陶瓷。

壓電陶瓷是可以將電能轉(zhuǎn)換成位移的功能性材料。當(dāng)壓電晶體在外力的作用下發(fā)生形變時，在晶體表面可以產(chǎn)生與外力成比例的電荷，這種由于機(jī)械力的作用而使晶體表面出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象，稱為正壓電效應(yīng)。同時，當(dāng)壓電晶體置于外電場中，由于電場的作用，晶體會發(fā)生變形，形變的大小和外電場強(qiáng)度的大小成正比，這種由于電場的作用而使壓電晶體發(fā)生形變的現(xiàn)象，稱為逆壓電效應(yīng)。

我們關(guān)于壓電陶瓷的所有應(yīng)用都是基于上面所說的正壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)。在壓電納米定位領(lǐng)域主要應(yīng)用的則是逆壓電效應(yīng)。

壓電陶瓷在電路中可以近似等效成電容，所以對壓電陶瓷的控制操作也就是對電容進(jìn)行的充放電操作。

函數(shù)信號發(fā)生器

函數(shù)信號發(fā)生器是一種信號發(fā)生裝置，能產(chǎn)生某些特定的周期性時間函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號，頻率范圍可從幾個微赫茲到幾十兆赫茲。除供通信、儀表和自動控制系統(tǒng)測試用外，還廣泛用于其他非電測量領(lǐng)域。

壓電控制器

壓電陶瓷驅(qū)動控制器是一種專門為了驅(qū)動PZT壓電陶瓷而設(shè)計的驅(qū)動控制設(shè)備，控制模式可分為閉環(huán)模式和開環(huán)模式。根據(jù)實際使用情況，還可以采用模擬信號控制或數(shù)字通信控制等方式。壓電控制器也可產(chǎn)生特定的周期性時間函數(shù)波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號。

信號發(fā)生器與壓電控制器的參數(shù)對比

通過上述參數(shù)的對比可以發(fā)現(xiàn)，在驅(qū)動電壓、電流方面，壓電控制器的參數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于信號發(fā)生器，所以壓電控制器驅(qū)動壓電陶瓷具有更大的優(yōu)勢，它可使得PZT壓電陶瓷輸出更大的位移，并達(dá)到更快的響應(yīng)速度。

除了在參數(shù)性能上具有優(yōu)勢之外，壓電控制器在驅(qū)動原理上也更適合PZT壓電陶瓷的驅(qū)動。

驅(qū)動原理的不同

因為PZT壓電陶瓷可近似等效為電容，所以壓電控制器針對驅(qū)動PZT壓電陶瓷專門設(shè)計有放電電路，以確保壓電陶瓷的快速放電，從而實現(xiàn)壓電陶瓷的快速響應(yīng)。

函數(shù)信號發(fā)生器與壓電驅(qū)動控制器是兩類不同功能及使用方式的設(shè)備，對于驅(qū)動控制PZT壓電陶瓷，建議大家還是使用專門設(shè)計用于驅(qū)動壓電陶瓷的壓電控制器。

綜上所述，為什么有些用戶使用信號發(fā)生器驅(qū)動PZT壓電陶瓷會沒有效果？主要是因為信號發(fā)生器的電流、電壓都較小，無法為PZT壓電陶瓷的運動提供足夠的能量源。

而在PZT壓電陶瓷的驅(qū)動控制中，函數(shù)信號發(fā)生器常用來作為模擬控制型壓電控制器的外部模擬輸入源，壓電控制器的內(nèi)部電路將來自信號發(fā)生器的0~10V模擬信號，放大至120V或更高電壓，再由壓電控制器輸出，以驅(qū)動PZT壓電陶瓷。