吉林大学研制的一种由压电陶瓷直接驱动的伺服阀。研制者针对其柔性铰链进行了有限元分析,并测试了这种伺服阀的幅频特性,(如图12所示),频宽为650Hz,静态特性在闭环控制下为滞环小于1%,分辨率小于0.03%,抗污染能力强。另外,由于用PZT材料的逆压电器件代替力矩马达,所以响应时间非常短;替代了电磁元件,对外界不产生电磁干扰;位移输出极高,可以完全满足现代精密高速控制系统的需要。
放大原理的直动式压电伺服阀。杠杆式的位移放大机构位于整个阀体和其上方的压电叠堆的同侧,使它们的运动方向平行,也同时使阀体的结构较为紧凑。当压电叠堆伸长使输入位移为Di时,通过柔性铰链放大杠杆放大到输出端,位移变为D0传递至阀芯,再推动弹性回复板实现滑阀的移动。在压电叠堆刚性满足动态性能要求的条件下,系统的动态性能的高低取决于弹性回复板的刚度,刚度越高,系统响应的建立时间越短,其响应速度越快。