專利名稱：充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及振動器，具體涉及一種充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器。
背景技術：
現(xiàn)有振動器的驅(qū)動方式大都采用機械驅(qū)動、液壓驅(qū)動、電機驅(qū)動，電磁驅(qū)動，這些振動器存在所需響應時間長、噪音大、體積大、耗電量大、機械結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量大、不易維護、不能動態(tài)調(diào)頻的問題，從而使得現(xiàn)有振動器難以在小型電子設備、微型機器人，微笑結(jié)構(gòu)氣液控制等領域應用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有振動器存在所需響應時間長、噪音大、體積大、耗電量大、機械結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量大、不易維護、不能動態(tài)調(diào)頻的問題，提供一種充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器。
本發(fā)明提供的技術方案是:
充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器由第一絕緣剛性框架，第二絕緣剛性框架，預拉伸介電彈性體薄膜，第一質(zhì)量條，第二質(zhì)量條，主動區(qū)，被動區(qū)，第一電極、第二電極、第一導線、第二導線組成，其特征在于所述第一絕緣剛性框架與第二絕緣剛性框架將預拉伸介電彈性體薄膜左端右端夾持帖覆，所述絕緣剛性框架下表面與絕緣剛性框架上表面貼合，所述預拉伸介電彈性體薄膜寬度方向中心線位置由第一質(zhì)量條下表面和第二質(zhì)量條上表面夾持貼合，所述預拉伸介電彈性體薄膜被第一質(zhì)量條和第二質(zhì)量條分為主動區(qū)和被動區(qū)，所述主動區(qū)上表面第一電極覆蓋，所述主動區(qū)下表面由第二電極覆蓋，所述第一電極的外表面沿第一絕緣剛性框架引出一條第一導線，所述第二電極的外表面沿第二絕緣剛性框架引出一條第二導線。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:所需響應時間短、噪音小、體積小、成本低、耗電量小、機械結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、可動態(tài)調(diào)頻。本發(fā)明采用介電彈性體薄膜是一種智能高分子材料，它能夠在外加電場的作用下而變形。本發(fā)明能夠本發(fā)明在電子器件振動元件、微機器人、微結(jié)構(gòu)氣液控制等眾多鄰域有著廣泛的應用。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式由第一絕緣剛性框架1，第二絕緣剛性框架2，預拉伸介電彈性體薄膜3，第一質(zhì)量條4，第二質(zhì)量條5，主動區(qū)6，被動區(qū)7，第一電極8、第二電極9組成，所所述第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2將預拉伸介電彈性體薄膜3左端3-1和右端3-2夾持帖覆，所述絕緣剛性框架I的下表面1-1與絕緣剛性框架2的上表面2-1貼合，所述預拉伸介電彈性體薄膜3寬度方向中心線位置3-3由第一質(zhì)量條4下表面4-1、第二質(zhì)量條5上表面5-1夾持貼合,所述預拉伸介電彈性體薄膜3被第一質(zhì)量條4、第二質(zhì)量條5分為主動區(qū)6與被動區(qū)7，所述主動區(qū)6上表面6-1第一電極8覆蓋，所述主動區(qū)6下表面6-2由第二電極9覆蓋，所述第一電極8的外表面沿第一絕緣剛性框架I引出一條第一導線10，所述第二電極9的外表面沿第二絕緣剛性框架2引出一條第二導線11。
具體實施方式
二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的預拉伸介電彈性體薄膜3的厚度為0.0lmm 0.25mm。如此設置，薄膜柔性更好、所需驅(qū)動電壓更低、薄膜慣性影響更小其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
三:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一電極8和第二電極9的厚度均為0.0Olmm 0.01_。如此設置，電極對薄膜影響更小、系統(tǒng)質(zhì)量更小、所需驅(qū)動電壓更低、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
四:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2的厚度均為2mm 5mm。如此設置，框架整體剛性更大、系統(tǒng)更穩(wěn)定、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
五:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2的邊框?qū)挾染鶠?mm 8mm。如此設置，框架整體剛性更大、系統(tǒng)更穩(wěn)定、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
六:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2的內(nèi)部空間長均為30mm 50mm。如此設置，薄膜主動區(qū)面積更大、驅(qū)動能力更強、振動響應性能更優(yōu)異。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
七:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2的內(nèi)部空間寬均為15_ 20_。如此設置，薄膜不均勻變形更小、寬度方向驅(qū)動能力更強、振動響應性能更優(yōu)異。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
八:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5的厚度均為Imm 3mm。系統(tǒng)更穩(wěn)定、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
九:結(jié)合圖1說明本實施方`式，本實施方式的第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5的長度均為30mm 50mm。薄膜不均勻變形更小、寬度方向驅(qū)動能力更強、振動響應性能更優(yōu)異。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
十:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5的寬度均為5mm 10_。薄膜不均勻變形更小、寬度方向驅(qū)動能力更強、振動響應性能更優(yōu)異。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
i^一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5的質(zhì)量均為5g 10g。系統(tǒng)更穩(wěn)定、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
十二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一電極8和第二電極9均由石墨材料制成。如此設置，電極導電性能更好、電極對薄膜影響更小、系統(tǒng)質(zhì)量更小、所需驅(qū)動電壓更低、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
十三:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的第一絕緣剛性框架I與第二絕緣剛性框架2均由硬質(zhì)有機絕緣材料制成。如此設置，框架整體剛性更大、絕緣性能更好，系統(tǒng)質(zhì)量更小、系統(tǒng)更穩(wěn)定、薄膜慣性影響更小。其他組成和連接關系與具體實施方式
相同。
具體實施方式
十四:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的預拉伸介電彈性體薄膜3由丙烯酸、天然橡膠或硅膠材料制成。如此設置，薄膜形變量大、驅(qū)動器變形大、振動響應性能更優(yōu)異。其他組成和連接關系與具體實施方式
一相同。
結(jié)合圖1說明本發(fā)明的工作原理:在充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器施加電壓后，由于靜電力作用，第一電極8和第二電極9上的異性電荷相互吸引。預拉伸介電彈性體薄膜3主動區(qū)6沿電壓施加的厚度方向產(chǎn)生收縮，而在垂直于電壓施加的平面方向擴展延伸，產(chǎn)生較大的平面內(nèi)變形。當外部電源連接第一導線10和第二導線11時，預拉伸介電彈性體薄膜3主動區(qū)6厚度收縮而面積擴展，預拉伸介電彈性體薄膜3被動區(qū)7面積收縮回復，推動第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5沿寬度方向移動。
當外部施加電壓變小時，預拉伸介電彈性體薄膜3主動區(qū)6面積收縮，預拉伸介電彈性體薄膜3被動區(qū)7面積擴展回復，推動第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5沿寬度方向凡方向回復移動。當外部施加電壓為交變信號時，預拉伸介電彈性體薄膜3主動區(qū)6和被動區(qū)7面積交替收縮擴展，第一質(zhì)量條4和第二質(zhì)量條5沿寬度方向往復振動，從而產(chǎn)生向?qū)挾确较虻恼駝禹憫?。當從外部施加一個基準支流電壓后，再施加交變電壓時，振動器的固有頻率將發(fā)生變化從而產(chǎn)生不同的振動響應。不施加電壓時，驅(qū)動器恢復原狀。隨著交變電壓信號的變化，振動器的振動響應發(fā)生變化，進而產(chǎn)生不同頻率和方振幅的振動輸出。
權(quán)利要求
1.一種充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:包括第一絕緣剛性框架(I)，第二絕緣剛性框架(2)，預拉伸介電彈性體薄膜(3)，第一質(zhì)量條(4)，第二質(zhì)量條(5)，主動區(qū)出)，被動區(qū)(7)，第一電極(8)、第二電極(9);所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛性框架(2)之間夾持貼覆有預拉伸介電彈性體薄膜(3)，所述預拉伸介電彈性體薄膜(3)被第一質(zhì)量條(4)和第二質(zhì)量條(5)分為主動區(qū)(6)與被動區(qū)(7)，所述主動區(qū)(6)上表面田第一電極⑶覆蓋，主動區(qū)(6)下表面由第一電極(9)覆蓋； 所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛性框架(2)將預拉伸介電彈性體薄膜(3)左端(3-1)右端(3-2)夾持帖覆，所述絕緣剛性框架(I)下表面(1-1)與絕緣剛性框架(2)上表面(2-1)貼合，所述預拉伸介電彈性體薄膜(3)寬度方向中心線位置(3-3)由第一質(zhì)量條(4)的下表面(4-1)、第二質(zhì)量條(5)的上表面(5-1)夾持貼合，所述預拉伸介電彈性體薄膜⑶被質(zhì)量條(4)、(5)分為主動區(qū)(6)與被動區(qū)(7)，所述主動區(qū)(6)的上表面(6-1)第一電極(8)覆蓋，所述主動區(qū)￠)的下表面￠-2)由第二電極(9)覆蓋，所述第一電極(8)的外表面沿第一絕緣剛性框架(I)引出第一導線(10)，所述第二電極(9)的外表面沿第二絕緣剛性框架(2)引出第二導線(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述預拉伸介電彈性體薄膜(3)厚度為0.0lmm 0.25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一電極⑶和第二電極(9)的厚度均為0.0Olmm 0.01mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛性框架(2)的厚度均為2_ 5_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛性框架(2)的邊框?qū)挾染鶠?mm 8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛 性框架(2)的內(nèi)部空間長均為30mm 50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一絕緣剛性框架(I)與第二絕緣剛性框架(2)的內(nèi)部空間寬均為15mm 20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一質(zhì)量條(4)和第二質(zhì)量條(5)的厚度均為Imm 3mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一質(zhì)量條(4)和第二質(zhì)量條(5)的長度均為30mm 50mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，其特征在于:所述第一質(zhì)量條⑷和第二質(zhì)量條(5)的寬度均為5mm 10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種充電式可調(diào)頻介電彈性體平板形振動器，絕緣剛性框架(1)、(2)內(nèi)夾持帖覆有預拉伸介電彈性體薄膜(3)，預拉伸介電彈性體薄膜(3)中部上表面由兩片質(zhì)量條(4)、(5)夾持貼覆，預拉伸介電彈性體薄膜(3)被質(zhì)量條(4)、(5)分為主動區(qū)(6)與被動區(qū)(7)，柔性電極涂層(8)、(9)覆蓋在主動區(qū)(6)上下表面。本發(fā)明解決了現(xiàn)有振動器存在的不能調(diào)節(jié)基振頻率，響應時間長，噪音大，體積大，耗電大，機械結(jié)構(gòu)復雜的問題；本發(fā)明還具有益維護、廉價和質(zhì)量輕等優(yōu)點，本發(fā)明在電子器件振動元件、微機器人、微結(jié)構(gòu)氣液控制等眾多鄰域有著廣泛的應用。
文檔編號B06B1/06GK103203311SQ20121000653
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李鐵風, 謝軼倫 申請人:李鐵風, 謝軼倫