• 제목/요약/키워드: 압전액츄에이터

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마이크로 변위제어 시스템의 압전 액츄에이터 구동을 위한 스위칭 증폭기 성능 분석 (Performance Evaluation of Switching Amplifier in Micro-positioning Systems with Piezoelectric Actuator)

  • 박종후;백종복;조보형;최성진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.62-71
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    • 2009
  • 본 논문에서는 마이크로 변위제어 시스템의 적층형 압전 액츄에이터를 위한 스위칭 증폭 구동회로의 구동방법을 제시하고 성능을 평가하였다. 이 증폭기는 압전 액츄에이터로부터 임의의 용량성 부하에 저장된 에너지를 효율적으로 회수할 수 있는 장점이 있다. 기존의 전압 되먹임 제어 방식은 100mHz의 정현파 기준치 추종시, 총 왜곡율이 -32dB (${\approx}2.5%$)로서, 액츄에이터의 전압과 변위 사이의 비선형적 관계로 인한 오차발생을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 전하 제어방식을 살펴보았는데, 기존의 직렬 커패시터를 연결하는 대신, 변위 기준치를 미분하고, 이를 출력전류와 비교하는 방식으로 개선하였다. 전하량 되먹임 제어 적용시 변위의 왜곡률은 약 -52dB (${\approx}0.25%$)로서 선형성이 매우 우수한 특성을 보임을 알 수 있다. 마지막으로 살펴본 직접 변위 제어 방식은 구현상의 복잡성으로 성능의 한계가 존재함을 알 수 있다.

대형 망원경용 FSM(Fast Steering Secondary Mirror)을 위한 팁틸트 액츄에이터의 성능평가 (Performance Evaluation of the Tip-tilt Actuator in Fast Steering Secondary Mirror for Large Telescope)

  • 김호상;이동찬;이경돈;김영수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.403-409
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    • 2014
  • For ground-based telescope application, the performance assessment of tip-tilt actuator is important because the optical quality of telescope depends upon the windshake compensation ability of the fast steering secondary mirror. But it is difficult to measure the performance characteristics of the actuators due to the large size mirror and test facilities including the vacuum support and structural frame. In this paper, the full-scale tip-tilt test bed for the large size secondary mirror with diameter of 1m is built and the several tests are performed including the range, resolution and frequency response function. From the measurement results, it is shown that the tip-tilt actuator can successfully compensate the windshake with frequency of maximum 12 Hz and be a candidate for the Giant Magellan Telescope.

초점면부 영상안정화를 위한 압전형 마찰구동기의 동특성 연구 (Dynamic Characteristics of a Piezoelectric Driven Stick-Slip Actuator for Focal Plane Image Stabilization)

  • 곽동기;배재성;황재혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.399-405
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    • 2009
  • 위성 카메라를 위한 초점면부 영상 안정화 장치는 영상이 맺히는 초점면부의 운동외란을 제거함으로써 위성 카메라의 영상 품질을 향상 시킬 수 있는 효율적인 방법 중 하나이다. 본 연구의 목적은 초점면부 안정화 기법을 소개하고 초점면부 영상 안정화 장치 액츄에이터의 응답 및 추력에 대한 최적의 구동 조건을 결정하는 것이다. 이를 위해 다양한 구동 조건에 따른 영상화 안정화 장치의 마찰 구동형 압전 액츄에이터의 응답성과 추력을 실험적으로 조사하였다. 실험결과로부터 마그네슘 슬라이더에 대한 최적의 구동 주파수는 70 kHz, 듀티비는 27% 였다.

Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ 세라믹스의 압전 및 강유전특성 (Piezoelectric and Ferroelectric Properties of Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ Ceramics)

  • 이용현;조정호;김병익;최덕균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.257-257
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    • 2007
  • 압전 액츄에이터의 효율적 작동을 위해서는 변위량이 크고 이력이 없으며 응답이 빠르고 온도특성이 좋아야 하는 등의 여러 조건들을 만족시켜야 한다. 따라서 본 실험은 압전 효율은 높이고 압전 손실은 낮추기 위하여 Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$, 세라믹스를 선정하였으며 Zr/Ti의 변화(x=0.47~0.5, y=0.46~0.49)에 따른 각각의 압전 특성 및 강유전 특성을 조사하였다. 일반적인 산화물 합성법을 이용하여 압전 분말을 제조하였고 EMAS standard(6001)에 근거하여 시편을 제조하였다. XRD 관찰결과 모든 조성에서 perovskite구조의 단일상만을 나타내는 소결체를 얻을 수 있었으며 FE-SEM 관찰결과 $1250^{\circ}C$의 소결시편이 $2-3{\mu}m$의 grain size를 갖는 치밀한 미세구조를 나타내었다. 가장 우수한 압전특성을 나타내는 조성은 Zr/Ti의 비가 0.485/0.475 조성이었으며 그때의 전기기계 결합계수(Kp) 값은 62.5%였고, 기계적 품질계수(Qm) 값은 1004였다.

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