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Stick-Slip Piezoelectric Actuator Experiment

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Anwendung von Spannungsverstärkern in Stick-Slip-Experimenten mit piezoelektrischen Aktoren

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Versuchsprinzip: Der Versuch basiert auf dem Stick-Slip-Prinzip, das den inversen piezoelektrischen Effekt nutzt, um eine Verformung des Stators zu bewirken. Die Bewegung wird durch Stick-Slip-Stufen erreicht, wobei Eigenschaften wie Auslenkung und Frequenz getestet werden. Eine sägezahnförmige Haltewelle wird verbessert, um Rückwärtsbewegungen zu reduzieren. Destilliertes Wasser wird zur Simulation von Insulin verwendet, um die Machbarkeit des Aktuators für den Antrieb einer Insulinpumpe zu prüfen.
Experimenteller Ablauf: Zunächst werden die Eigenschaften des Aktuators in Bezug auf Auslenkung, Frequenz, Spannung und Last getestet. Mit einem Laser-Wegsensor und anderen Geräten werden Daten bei verschiedenen Frequenzen, Spannungen und Lasten erfasst. Anschließend wird eine Sägezahn-Haltesignalform entworfen und mit einer herkömmlichen Sägezahn-Signalform verglichen, um die Ausgangsleistung zu bewerten. Schließlich wird eine Versuchsplattform für eine Insulinpumpe konstruiert, wobei destilliertes Wasser zur Simulation von Insulin verwendet wird, und die Beziehung zwischen der Durchflussrate der Spritze und der Antriebsspannung/-frequenz wird getestet.
Anwendungsgebiete: Biomedizinischer Bereich, mikroelektromechanische Systeme (MEMS), mikrofluidische Manipulation, Anwendungen in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Störungen