實(shí)驗(yàn)名稱: 三維超聲振動臺性能測試

研究方向：微納加工

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在傳統(tǒng)探針納米刻劃加工的基礎(chǔ)上，加工一維/二維的超聲振動，可有效提高加工效率，并減小探針磨損和材料堆積，本實(shí)驗(yàn)意在測試所設(shè)計的三維超聲振動臺的相關(guān)性能，看是否滿足加工需求。

測試目的：標(biāo)定振動臺的工作性能

測試設(shè)備: 自研三維超聲振動臺、多普勒激光測振儀、DAQ采集卡、功率放大器、壓電陶瓷

功率放大器型號: ATA-2082

實(shí)驗(yàn)過程:

三維超聲振動臺具有xyz三個方向的自由度，每個方向由一個單獨(dú)的壓電陶瓷片驅(qū)動，可在振動輔助加工過程中，提供一維或二維的振動輔助，在實(shí)驗(yàn)過程中，首先由信號發(fā)生器發(fā)出控制信號，然后經(jīng)過ATA-2082功率放大器，對控制信號的電壓和功率進(jìn)行放大，驅(qū)動壓電陶瓷片輸出位移信號，并由多普勒激光測振儀進(jìn)行信號的采集。測試分別對三個方向的不同頻率、不同電壓下的一維振動，以及xy和xy的不同相位差下二維振動進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

如圖所示，在不同驅(qū)動電壓下，輸出位移呈現(xiàn)線性增加；在不同驅(qū)動頻率下，開始位移信號保持不變，但隨著驅(qū)動頻率逐漸接近振動臺的固有頻率，位移信號開始增大；二維振動同樣表現(xiàn)與隨相位差的變化，而表現(xiàn)出不同的形狀。在整個過程中驅(qū)動壓電穩(wěn)定，位移信號與預(yù)期一致，兩個通道可同時輸出，且在達(dá)到超聲頻率時，大輸出電壓仍可穩(wěn)定輸出。

功率放大器在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的效能: 為信號發(fā)生器發(fā)出的信號進(jìn)行電壓與功率的放大，ATA-2082的功率與本實(shí)驗(yàn)所采用的壓電陶瓷片匹配，雙通道可提供兩個方向的信號放大，且兩信號相位差穩(wěn)定。