一种感应热泡式水下微型驱动器的控制与测试系统

摘要

一种感应热泡式水下微型驱动器的控制与测试系统，属于微执行器的控制与测试领域。采用高频脉冲发生器作为高频电源输出高频交流电压脉冲信号，该交流电压信号脉冲经功率放大器放大后，经由快速响应固态继电器传给微型驱动器加热线圈；可编程控制器控制信号输出端与快速响应固态继电器相连，利用输出控制信号可以定时控制继电器的通断状态，进而实现控制微型驱动器工作时所需加热时间与间歇时间；水下微型驱动器运动过程采用位移标定装置进行标定，可编程控制器与计算机相连，直接控制高速摄像机。本发明可以实现对感应热泡式微型驱动器运动的精确控制与性能检测。

主权项

一种感应热泡式水下微型驱动器控制与测试系统，其特征在于：其包括计算机(5)、高速摄像机(1)、可编程控制器(4)、快速响应固态继电器(3)、高频脉冲发生器(6)、功率放大器(7)、标准电阻箱(2)、微型驱动器(9)、玻璃水池(8)、刻度尺(10)；其特征在于：高频脉冲发生器(6)输出脉冲信号经功率放大器(7)放大后，传给快速响应固态继电器(3)的被控制端，微型驱动器(9)与标准电阻箱(2)串联后作为被控制对象，被控制对象与快速响应固态继电器(3)的被控制端连接，可编程控制器(4)控制信号输出端与快速响应固态继电器(3)控制信号输入端相连，控制信号能够定时控制快速响应固态继电器(3)的通断状态，进而精确控制负载电路通断状态；可编程控制器(4)通过数据线与计算机(5)相连，能够从计算机(5)获得控制程序与工作所需电源，并能够通过计算机(5)与高速摄像机(1)相连直接控制高速摄像机(1)的工作状态，高速摄像机(1)监控微型驱动器(9)的运动状态，具体为当微型驱动器(9)开始运动时，计算机(5)给高速摄像机(1)启动触发信号，使高速摄像机(1)开始采集运动信息，当微型驱动器(9)停止运动时，控制高速摄像机(1)停止采集信息工作；高速摄像机(1)与计算机(5)连接，采集微型驱动器(9)在玻璃水池(8)中的运动过程，并将采集运动信息储存于计算机(5)中，刻度尺(10)放置于玻璃水池(8)的底部，用于标定微型驱动器(9)的运动位移；所述微型驱动器(9)为感应热泡式微型驱动器，其包括注水口(11)、感应线圈(12)、加热芯(13)、壳体(14)与喷水口(15)，微型驱动器(9)的两端分别设置有用于水流进入和喷射的注水口(11)和喷水口(15)，在微型驱动器(9)外壁上缠绕有感应线圈(12)；微型驱动器(9)的工作动力主要来源于感应加热与热泡式驱动，具体为给感应线圈(12)通入高频交流脉冲，感应线圈(12)周围产生高频交变磁场，加热芯(13)位于感应线圈(12)所产生的磁场中，加热芯(13)在变化磁场中内部就会产生电涡流，由于电涡流的热效应，加热芯(13)温度迅速上升，加热芯(13)周围的水在高温下迅速汽化，产生气泡(18)，迅速膨胀1000倍，汽、液混合体爆破式喷射作为驱动力，使微型驱动器(9)产生向前的运动。