JPH0529677A - 圧電積層体の駆動制御方法 - Google Patents
圧電積層体の駆動制御方法Info
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- JPH0529677A JPH0529677A JP3182271A JP18227191A JPH0529677A JP H0529677 A JPH0529677 A JP H0529677A JP 3182271 A JP3182271 A JP 3182271A JP 18227191 A JP18227191 A JP 18227191A JP H0529677 A JPH0529677 A JP H0529677A
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- piezoelectric
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電積層体の熱劣化を防ぎつつ、温度変化に
基づく圧電積層体の変位のばらつきを抑える。 【構成】 圧電積層体１の軸方向略中央にＰＴＣ素子２
を配置する。ＰＴＣ素子２で検出した検出温度と基準温
度とを制御部８で比較する。この結果に基づき、ＰＴＣ
加熱用電源４をＰＴＣ素子２に接続して圧電積層体を加
熱、又は冷却装置６で冷却する。
基づく圧電積層体の変位のばらつきを抑える。 【構成】 圧電積層体１の軸方向略中央にＰＴＣ素子２
を配置する。ＰＴＣ素子２で検出した検出温度と基準温
度とを制御部８で比較する。この結果に基づき、ＰＴＣ
加熱用電源４をＰＴＣ素子２に接続して圧電積層体を加
熱、又は冷却装置６で冷却する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電積層体の駆動制御
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種機器の可動部の駆動を行
うアクチュエータとして、電圧印加により変位する圧電
積層体が用いられている。この圧電積層体は、一般にＰ
ＺＴ（ＰｂＺｒＯ3 ・ＰｂＴｉＯ3 ）素子を複数積層し
て構成されている。ところで、圧電積層体に電圧を印加
すると、時間の経過とともに圧電積層体の自己発熱によ
り温度が上昇するが、圧電積層体はこの温度上昇によっ
て変位量が変化する性質がある。このため、圧電積層体
を変位量が微小な被制御機器の制御に用いる場合など、
圧電積層体の上記温度による変位の変化率が無視できな
くなり、対象によってはアクチュエータとしての作動が
不能となる場合がある。また、圧電積層体を自動車のエ
ンジンルーム内などの環境温度変化が大きい場所に用い
る場合も同様の不都合が生じる。
うアクチュエータとして、電圧印加により変位する圧電
積層体が用いられている。この圧電積層体は、一般にＰ
ＺＴ（ＰｂＺｒＯ3 ・ＰｂＴｉＯ3 ）素子を複数積層し
て構成されている。ところで、圧電積層体に電圧を印加
すると、時間の経過とともに圧電積層体の自己発熱によ
り温度が上昇するが、圧電積層体はこの温度上昇によっ
て変位量が変化する性質がある。このため、圧電積層体
を変位量が微小な被制御機器の制御に用いる場合など、
圧電積層体の上記温度による変位の変化率が無視できな
くなり、対象によってはアクチュエータとしての作動が
不能となる場合がある。また、圧電積層体を自動車のエ
ンジンルーム内などの環境温度変化が大きい場所に用い
る場合も同様の不都合が生じる。
【０００３】このような圧電積層体の変位が温度依存性
をもつことによる不都合を解決するものとして、特開昭
６４−１０３０９号公報には、圧電積層体の近辺に温度
センサと、この温度センサに近接しない位置にヒータと
を配設した圧電積層体の補正装置が開示されている。こ
の補正装置は、温度センサにより検出された検出温度と
圧電積層体の使用環境温度よりも十分高い温度に設定さ
れた基準温度とを比較し、検出温度が基準温度よりも低
い時のみヒータに通電して圧電積層体を加熱するもの
で、これにより圧電積層体の温度を使用環境温度より十
分に高い温度に維持して、温度変化に基づく圧電積層体
の変位量のばらつきを抑えることができる。
をもつことによる不都合を解決するものとして、特開昭
６４−１０３０９号公報には、圧電積層体の近辺に温度
センサと、この温度センサに近接しない位置にヒータと
を配設した圧電積層体の補正装置が開示されている。こ
の補正装置は、温度センサにより検出された検出温度と
圧電積層体の使用環境温度よりも十分高い温度に設定さ
れた基準温度とを比較し、検出温度が基準温度よりも低
い時のみヒータに通電して圧電積層体を加熱するもの
で、これにより圧電積層体の温度を使用環境温度より十
分に高い温度に維持して、温度変化に基づく圧電積層体
の変位量のばらつきを抑えることができる。
【０００４】また、特開昭６２−１０４５７号公報に
は、層間又は外周にＰＴＣヒータを一体的に設けた圧電
積層体が開示されている。この圧電積層体は、駆動中に
上昇する最高温度付近のキューリー点をもつＰＴＣヒー
タで駆動中に上昇する最高温度付近まで圧電積層体の温
度を駆動初期に上げておき、その温度を維持することに
よって駆動中における圧電積層体の変位量を一定に保つ
ようにしたものである。
は、層間又は外周にＰＴＣヒータを一体的に設けた圧電
積層体が開示されている。この圧電積層体は、駆動中に
上昇する最高温度付近のキューリー点をもつＰＴＣヒー
タで駆動中に上昇する最高温度付近まで圧電積層体の温
度を駆動初期に上げておき、その温度を維持することに
よって駆動中における圧電積層体の変位量を一定に保つ
ようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の温度依存性に対する解決手段は、いずれも駆動中の
最高温度付近やそれよりも十分に高い温度に圧電積層体
を加熱保持して、駆動中における圧電積層体の温度変化
をなくすことにより、圧電積層体の変位量を一定に保つ
ようにしたものである。このため、熱によりＰＺＴ素子
内の分極状態が劣化し、圧電積層体の耐久性を損なうと
いう問題がある。また、高温状態で変位を許容する組付
け上の設計値を確保する必要があり、組付けを室温で行
い使用時に高温にすることは変位のばらつきを大きくす
ることにもなる。
来の温度依存性に対する解決手段は、いずれも駆動中の
最高温度付近やそれよりも十分に高い温度に圧電積層体
を加熱保持して、駆動中における圧電積層体の温度変化
をなくすことにより、圧電積層体の変位量を一定に保つ
ようにしたものである。このため、熱によりＰＺＴ素子
内の分極状態が劣化し、圧電積層体の耐久性を損なうと
いう問題がある。また、高温状態で変位を許容する組付
け上の設計値を確保する必要があり、組付けを室温で行
い使用時に高温にすることは変位のばらつきを大きくす
ることにもなる。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、圧電積層体の耐久性を損なうことなく、温度によ
る圧電積層体の変位量のばらつき極力抑えることのでき
る圧電積層体の駆動制御方法を提供することを解決すべ
き技術課題とするものである。
あり、圧電積層体の耐久性を損なうことなく、温度によ
る圧電積層体の変位量のばらつき極力抑えることのでき
る圧電積層体の駆動制御方法を提供することを解決すべ
き技術課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電積層体の駆
動制御方法は、圧電積層体の軸方向の略中央に配置され
たＰＴＣ素子で該圧電積層体の温度を検出し、該検出温
度と予め設定された基準温度とを比較した結果に基づい
て該圧電積層体を該ＰＴＣ素子で加熱、又は冷却装置で
冷却することを特徴とする。
動制御方法は、圧電積層体の軸方向の略中央に配置され
たＰＴＣ素子で該圧電積層体の温度を検出し、該検出温
度と予め設定された基準温度とを比較した結果に基づい
て該圧電積層体を該ＰＴＣ素子で加熱、又は冷却装置で
冷却することを特徴とする。
【０００８】本発明の駆動制御方法は、温度が上昇する
と変位量が増加する圧電積層体、及び温度が上昇すると
変位量が減少する圧電積層体のいずれにも適用すること
ができる。上記ＰＴＣ素子は、圧電積層体の軸方向の略
中央に配置される。このＰＴＣ素子の配置は、周辺との
熱移動の仕方により設定することが望ましく、駆動時軸
方向の中央が最も高温となるため、センシング精度を向
上させるには該中央かやや上方に配置することが好まし
く、また加熱効率を向上させるには該中央よりやや下方
に配置することが好ましい。
と変位量が増加する圧電積層体、及び温度が上昇すると
変位量が減少する圧電積層体のいずれにも適用すること
ができる。上記ＰＴＣ素子は、圧電積層体の軸方向の略
中央に配置される。このＰＴＣ素子の配置は、周辺との
熱移動の仕方により設定することが望ましく、駆動時軸
方向の中央が最も高温となるため、センシング精度を向
上させるには該中央かやや上方に配置することが好まし
く、また加熱効率を向上させるには該中央よりやや下方
に配置することが好ましい。
【０００９】上記ＰＴＣ素子は、キュリー温度まではＮ
ＴＣサーミスタとして温度上昇とともに抵抗値は低下す
る。このＰＴＣ素子の抵抗値を測定することにより、Ｐ
ＴＣ素子の温度を計算し、圧電積層体の検出温度とする
ことができる。本発明の圧電積層体の駆動制御方法は、
例えば以下のような装置を用いて行うことができる。
ＴＣサーミスタとして温度上昇とともに抵抗値は低下す
る。このＰＴＣ素子の抵抗値を測定することにより、Ｐ
ＴＣ素子の温度を計算し、圧電積層体の検出温度とする
ことができる。本発明の圧電積層体の駆動制御方法は、
例えば以下のような装置を用いて行うことができる。
【００１０】すなわち、圧電積層体の軸方向の略中央に
配置されたＰＴＣ素子と、該ＰＴＣ素子の抵抗を測定す
る抵抗測定手段と、該ＰＴＣ素子に通電するＰＴＣ加熱
用電源と、該ＰＴＣ素子に該抵抗測定手段又は該ＰＴＣ
加熱用電源を択一的に接続する切替スイッチと、該圧電
積層体を冷却する冷却装置と、該抵抗測定手段の測定抵
抗値から該ＰＴＣ素子の温度を計算して圧電積層体の検
出温度とし、該検出温度と予め設定された基準温度とを
比較した結果に基づいて該切替スイッチを切り換えると
ともに、該ＰＴＣ加熱用電源又は該冷却装置に作動信号
を出力する制御部とから構成された駆動制御装置を採用
することができる。
配置されたＰＴＣ素子と、該ＰＴＣ素子の抵抗を測定す
る抵抗測定手段と、該ＰＴＣ素子に通電するＰＴＣ加熱
用電源と、該ＰＴＣ素子に該抵抗測定手段又は該ＰＴＣ
加熱用電源を択一的に接続する切替スイッチと、該圧電
積層体を冷却する冷却装置と、該抵抗測定手段の測定抵
抗値から該ＰＴＣ素子の温度を計算して圧電積層体の検
出温度とし、該検出温度と予め設定された基準温度とを
比較した結果に基づいて該切替スイッチを切り換えると
ともに、該ＰＴＣ加熱用電源又は該冷却装置に作動信号
を出力する制御部とから構成された駆動制御装置を採用
することができる。
【００１１】なお、本発明の圧電積層体の駆動制御方法
は、ＰＴＣ素子で測定した圧電積層体の検出温度と基準
温度とを比較した結果に基づいて、圧電積層体を加熱又
は冷却するものであるが、加熱又は冷却する際の熱の移
動に時間がかかることを考慮して、上記検出温度に基づ
いて圧電積層体の駆動電圧を制御することが好ましい。
これは、圧電積層体の変位量と温度との関係を表すマッ
プから、検出温度における変位量を計算し、この変位量
と設定変位量との差を埋め合わせられるように駆動電圧
を設定することにより行うことができる。
は、ＰＴＣ素子で測定した圧電積層体の検出温度と基準
温度とを比較した結果に基づいて、圧電積層体を加熱又
は冷却するものであるが、加熱又は冷却する際の熱の移
動に時間がかかることを考慮して、上記検出温度に基づ
いて圧電積層体の駆動電圧を制御することが好ましい。
これは、圧電積層体の変位量と温度との関係を表すマッ
プから、検出温度における変位量を計算し、この変位量
と設定変位量との差を埋め合わせられるように駆動電圧
を設定することにより行うことができる。
【００１２】
【作用】本発明の圧電積層体の駆動制御方法では、ＰＴ
Ｃ素子で検出した圧電積層体の検出温度が基準温度より
も低い場合はＰＴＣ素子に通電して該ＰＴＣ素子で圧電
積層体を加熱し、上記検出温度が基準温度よりも高い場
合は冷却装置により圧電積層体を冷却する。このため、
圧電積層体の温度を基準温度の設定次第で任意の温度に
維持することができる。また、圧電積層体の温度測定を
圧電積層体の軸方向略中央に配置されたＰＴＣ素子で行
うため、外部環境に影響されることがなく、温度センシ
ングを正確に行うことができる。したがって、上記基準
温度の設定を例えば室温程度にしておけば、圧電積層体
が高温になることによる熱劣化を確実に防ぐことがで
き、温度変化に伴う圧電積層体の変位のばらつきを極力
抑えることが可能となる。
Ｃ素子で検出した圧電積層体の検出温度が基準温度より
も低い場合はＰＴＣ素子に通電して該ＰＴＣ素子で圧電
積層体を加熱し、上記検出温度が基準温度よりも高い場
合は冷却装置により圧電積層体を冷却する。このため、
圧電積層体の温度を基準温度の設定次第で任意の温度に
維持することができる。また、圧電積層体の温度測定を
圧電積層体の軸方向略中央に配置されたＰＴＣ素子で行
うため、外部環境に影響されることがなく、温度センシ
ングを正確に行うことができる。したがって、上記基準
温度の設定を例えば室温程度にしておけば、圧電積層体
が高温になることによる熱劣化を確実に防ぐことがで
き、温度変化に伴う圧電積層体の変位のばらつきを極力
抑えることが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１のブロック図に示すように、本実施例の圧電積層体
の駆動制御方法に用いる駆動制御装置は、圧電積層体１
の軸方向中央に配設されたＰＴＣ素子２と、ＰＴＣ素子
２の抵抗を測定する抵抗計３と、ＰＴＣ素子２に通電す
るＰＴＣ加熱用電源４と、ＰＴＣ素子２に抵抗計３又は
ＰＴＣ加熱用電源４を択一的に接続する切替スイッチ５
と、圧電積層体１を冷却する冷却装置６と、圧電積層体
１に電圧を印加する駆動電源７と、抵抗計３の測定抵抗
値からＰＴＣ素子２の温度を計算して圧電積層体１の検
出温度とし、該検出温度と予め設定された基準温度とを
比較した結果に基づいて切替スイッチ５を切り換え、Ｐ
ＴＣ加熱用電源４又は冷却装置６に作動信号を出力する
とともに、上記検出温度に基づいて設定された駆動電圧
信号を駆動電源７に出力する制御部８とから構成されて
いる。
図１のブロック図に示すように、本実施例の圧電積層体
の駆動制御方法に用いる駆動制御装置は、圧電積層体１
の軸方向中央に配設されたＰＴＣ素子２と、ＰＴＣ素子
２の抵抗を測定する抵抗計３と、ＰＴＣ素子２に通電す
るＰＴＣ加熱用電源４と、ＰＴＣ素子２に抵抗計３又は
ＰＴＣ加熱用電源４を択一的に接続する切替スイッチ５
と、圧電積層体１を冷却する冷却装置６と、圧電積層体
１に電圧を印加する駆動電源７と、抵抗計３の測定抵抗
値からＰＴＣ素子２の温度を計算して圧電積層体１の検
出温度とし、該検出温度と予め設定された基準温度とを
比較した結果に基づいて切替スイッチ５を切り換え、Ｐ
ＴＣ加熱用電源４又は冷却装置６に作動信号を出力する
とともに、上記検出温度に基づいて設定された駆動電圧
信号を駆動電源７に出力する制御部８とから構成されて
いる。
【００１４】圧電積層体１は、表裏両面に電極１１が印
刷されたＰＺＴよりなる圧電板１２と、金属製電極板１
３とを交互に積層し、リード電極１４で各圧電板１２を
保持するとともに、リード電極１４を各電極板１３と接
合して構成されている。そして、この圧電積層体１の軸
方向の中央にＰＴＣ素子２が挟まれており、リード電極
１５を通して、ＰＴＣ素子２のセンシング及び及び電力
供給が行われる。なお、各電極板１３に通電するリード
電極１４とＰＴＣ素子２とは絶縁されており、ＰＴＣ素
子２に通電するリード電極１５と各電極板１３とは絶縁
されている。また、本実施例で用いた圧電積層体１は温
度が上昇すると変位量が増加するものである。
刷されたＰＺＴよりなる圧電板１２と、金属製電極板１
３とを交互に積層し、リード電極１４で各圧電板１２を
保持するとともに、リード電極１４を各電極板１３と接
合して構成されている。そして、この圧電積層体１の軸
方向の中央にＰＴＣ素子２が挟まれており、リード電極
１５を通して、ＰＴＣ素子２のセンシング及び及び電力
供給が行われる。なお、各電極板１３に通電するリード
電極１４とＰＴＣ素子２とは絶縁されており、ＰＴＣ素
子２に通電するリード電極１５と各電極板１３とは絶縁
されている。また、本実施例で用いた圧電積層体１は温
度が上昇すると変位量が増加するものである。
【００１５】切替スイッチ５は制御部８と電気的に接続
され、制御部８からの信号を受けて作動する。切替スイ
ッチ５が図１のＡ側に接続されると、リード電極１５を
介してＰＴＣ素子２と抵抗計３とが接続される。切替ス
イッチ５が図１のＢ側に接続されると、リード電極１５
を介してＰＴＣ素子２とＰＴＣ加熱用電源４とが接続さ
れる。
され、制御部８からの信号を受けて作動する。切替スイ
ッチ５が図１のＡ側に接続されると、リード電極１５を
介してＰＴＣ素子２と抵抗計３とが接続される。切替ス
イッチ５が図１のＢ側に接続されると、リード電極１５
を介してＰＴＣ素子２とＰＴＣ加熱用電源４とが接続さ
れる。
【００１６】冷却装置６は、圧電積層体１の外周に絶縁
コーティング層（図示せず）を介して配設された冷却管
６１と、冷却管６１に冷却用媒体を供給する流入路６２
と、冷却管６１から冷却用媒体が排出する排出路６３
と、流入路６２の途中に設けられたバルブ６４とから構
成されている。バルブ６４は制御部８に電気的に接続さ
れ、制御部８から信号を受けて開閉作動する。
コーティング層（図示せず）を介して配設された冷却管
６１と、冷却管６１に冷却用媒体を供給する流入路６２
と、冷却管６１から冷却用媒体が排出する排出路６３
と、流入路６２の途中に設けられたバルブ６４とから構
成されている。バルブ６４は制御部８に電気的に接続さ
れ、制御部８から信号を受けて開閉作動する。
【００１７】制御部８はマイクロコンピュータで、各種
の情報がメモリされている。すなわち、ＰＴＣ素子２の
温度と抵抗値との関係を表すマップや、圧電積層体１の
温度特性に合わせて設定された高温側の基準温度Ｄ及び
低温側の基準温度Ｃや、圧電積層体１の変位量と温度と
の関係を表すマップなどがメモリされている。本実施例
の圧電積層体の駆動制御方法は、環境温度にかかわら
ず、圧電積層体１の温度を基準温度範囲（Ｃ〜Ｄ）に維
持するとともに、圧電積層体１の変位量を設定変位量Ｘ
一定とするように駆動制御するものである。
の情報がメモリされている。すなわち、ＰＴＣ素子２の
温度と抵抗値との関係を表すマップや、圧電積層体１の
温度特性に合わせて設定された高温側の基準温度Ｄ及び
低温側の基準温度Ｃや、圧電積層体１の変位量と温度と
の関係を表すマップなどがメモリされている。本実施例
の圧電積層体の駆動制御方法は、環境温度にかかわら
ず、圧電積層体１の温度を基準温度範囲（Ｃ〜Ｄ）に維
持するとともに、圧電積層体１の変位量を設定変位量Ｘ
一定とするように駆動制御するものである。
【００１８】上記構成を有する駆動制御装置を用いた圧
電積層体１の駆動制御方法について、図３のフローチャ
ートを参照しつつ説明する。制御部８からの信号で切替
スイッチ５をＡ側に接続し、抵抗計３でＰＴＣ素子２の
抵抗を測定する。この測定抵抗値が制御部８に送られ、
ＰＴＣ素子２の抵抗値と温度との関係を表すマップに従
い、ＰＴＣ素子２の温度を計算し、圧電積層体１の検出
温度Ｔとする。この検出温度Ｔと予め設定された基準温
度Ｃ、Ｄとを比較する（ＳＴＥＰ１）。
電積層体１の駆動制御方法について、図３のフローチャ
ートを参照しつつ説明する。制御部８からの信号で切替
スイッチ５をＡ側に接続し、抵抗計３でＰＴＣ素子２の
抵抗を測定する。この測定抵抗値が制御部８に送られ、
ＰＴＣ素子２の抵抗値と温度との関係を表すマップに従
い、ＰＴＣ素子２の温度を計算し、圧電積層体１の検出
温度Ｔとする。この検出温度Ｔと予め設定された基準温
度Ｃ、Ｄとを比較する（ＳＴＥＰ１）。
【００１９】ＳＴＥＰ１で検出温度ＴがＣ≦Ｔ≦Ｄの場
合は、制御部８で以下のように駆動電圧を設定し、この
信号を駆動電源７に送って圧電積層体１の駆動電圧を補
正する。この駆動電圧設定は、圧電積層体１の変位量と
温度との関係を表すマップから、検出温度Ｔにおける変
位量ｘを計算し、この変位量ｘと設定変位量Ｘ0 との差
±Δｘ（Δｘ＝ｘ−Ｘ0 ）が埋め合わせられるように行
われる（図４及び図５参照）。ここで、温度Ｔ0 の時に
圧電積層体１の変位量を設定変位量Ｘ0 とするのに必要
な駆動電圧を目標駆動電圧Ｙ0 とする。検出温度Ｔ（Ｔ
＜Ｔ0 ）における変位量ｘが設定変位量Ｘ0 より小さい
ときは、その差−Δｘの値に応じた駆動電圧ｙ（Ｙ0 ＜
ｙ）が設定される。また、検出温度Ｔ（Ｔ0 ＜Ｔ）にお
ける変位量ｘが設定変位量Ｘ0 より大きいときは、その
差＋Δｘの値に応じた駆動電圧ｙ（ｙ＜Ｙ0 ）が設定さ
れる。
合は、制御部８で以下のように駆動電圧を設定し、この
信号を駆動電源７に送って圧電積層体１の駆動電圧を補
正する。この駆動電圧設定は、圧電積層体１の変位量と
温度との関係を表すマップから、検出温度Ｔにおける変
位量ｘを計算し、この変位量ｘと設定変位量Ｘ0 との差
±Δｘ（Δｘ＝ｘ−Ｘ0 ）が埋め合わせられるように行
われる（図４及び図５参照）。ここで、温度Ｔ0 の時に
圧電積層体１の変位量を設定変位量Ｘ0 とするのに必要
な駆動電圧を目標駆動電圧Ｙ0 とする。検出温度Ｔ（Ｔ
＜Ｔ0 ）における変位量ｘが設定変位量Ｘ0 より小さい
ときは、その差−Δｘの値に応じた駆動電圧ｙ（Ｙ0 ＜
ｙ）が設定される。また、検出温度Ｔ（Ｔ0 ＜Ｔ）にお
ける変位量ｘが設定変位量Ｘ0 より大きいときは、その
差＋Δｘの値に応じた駆動電圧ｙ（ｙ＜Ｙ0 ）が設定さ
れる。
【００２０】ＳＴＥＰ１で検出温度ＴがＴ＜Ｃの場合
は、制御部８が切替スイッチ５をＢ側に切り替えるとと
もに、ＰＴＣ加熱用電源４をＯＮし、ＰＴＣ素子２が通
電されて圧電積層体１を加熱する。そして、上記と同様
に制御部８で駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動
電圧を補正する。その後、再び制御部８により切替スイ
ッチ５がＡ側に切り替わり、上記と同様に圧電積層体１
の検出温度Ｔを検出し、制御部８で基準温度Ｃと比較す
る。ここで、検出温度Ｔが基準温度Ｃ以上であれば、制
御部８がＰＴＣ加熱用電源４をＯＦＦし、上記と同様に
駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動電圧を補正す
る。一方、検出温度Ｔが基準温度Ｃより低ければ、再び
圧電積層体１を加熱する制御が行われる。
は、制御部８が切替スイッチ５をＢ側に切り替えるとと
もに、ＰＴＣ加熱用電源４をＯＮし、ＰＴＣ素子２が通
電されて圧電積層体１を加熱する。そして、上記と同様
に制御部８で駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動
電圧を補正する。その後、再び制御部８により切替スイ
ッチ５がＡ側に切り替わり、上記と同様に圧電積層体１
の検出温度Ｔを検出し、制御部８で基準温度Ｃと比較す
る。ここで、検出温度Ｔが基準温度Ｃ以上であれば、制
御部８がＰＴＣ加熱用電源４をＯＦＦし、上記と同様に
駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動電圧を補正す
る。一方、検出温度Ｔが基準温度Ｃより低ければ、再び
圧電積層体１を加熱する制御が行われる。
【００２１】ＳＴＥＰ１で検出温度ＴがＤ＜Ｔの場合
は、制御部８がバルブ６２を開き、冷却装置６により圧
電積層体１を冷却する。そして、上記と同様に制御部８
で駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動電圧を補正
する。その後、上記と同様に圧電積層体１の検出温度Ｔ
を検出し、制御部８で基準温度Ｄと比較する。ここで、
検出温度Ｔが基準温度Ｄ以下であれば、制御部８がバル
ブ６３を閉じ、上記と同様に駆動電圧設定が行われ圧電
積層体１の駆動電圧を補正する。一方、検出温度Ｔが基
準温度Ｄより高ければ、冷却装置６により圧電積層体１
の冷却が続けられる。
は、制御部８がバルブ６２を開き、冷却装置６により圧
電積層体１を冷却する。そして、上記と同様に制御部８
で駆動電圧設定が行われ圧電積層体１の駆動電圧を補正
する。その後、上記と同様に圧電積層体１の検出温度Ｔ
を検出し、制御部８で基準温度Ｄと比較する。ここで、
検出温度Ｔが基準温度Ｄ以下であれば、制御部８がバル
ブ６３を閉じ、上記と同様に駆動電圧設定が行われ圧電
積層体１の駆動電圧を補正する。一方、検出温度Ｔが基
準温度Ｄより高ければ、冷却装置６により圧電積層体１
の冷却が続けられる。
【００２２】このように、本実施例の圧電積層体の駆動
制御方法は、圧電積層体１の温度を基準温度範囲（Ｃ〜
Ｄ）に維持することができる。このため、圧電積層体１
の熱による劣化を確実に防ぐことができる。また、あら
ゆる温度依存性を有するＰＺＴ素子よりなる圧電積層体
１に適用可能で、素子選択の自由度と最適な設計が可能
となる。さらに、圧電積層体１を高速（数百Ｈｚ以上）
で使用することができ、圧電積層体の使用条件を広げら
れる。
制御方法は、圧電積層体１の温度を基準温度範囲（Ｃ〜
Ｄ）に維持することができる。このため、圧電積層体１
の熱による劣化を確実に防ぐことができる。また、あら
ゆる温度依存性を有するＰＺＴ素子よりなる圧電積層体
１に適用可能で、素子選択の自由度と最適な設計が可能
となる。さらに、圧電積層体１を高速（数百Ｈｚ以上）
で使用することができ、圧電積層体の使用条件を広げら
れる。
【００２３】そして、上記のように圧電積層体１の温度
を基準温度範囲に維持するとともに、圧電積層体１の駆
動電圧を検出温度Ｔに応じて補正することができるの
で、圧電積層体１の温度変化に伴う変位のばらつきを極
力抑えることが可能となる。
を基準温度範囲に維持するとともに、圧電積層体１の駆
動電圧を検出温度Ｔに応じて補正することができるの
で、圧電積層体１の温度変化に伴う変位のばらつきを極
力抑えることが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の圧電積層体
の駆動制御方法は、圧電積層体１の温度を基準温度範囲
に維持することができるので、圧電積層体の熱による劣
化を確実に防いで、圧電積層体の温度変化に伴う変位の
ばらつきを極力抑えることが可能となる。
の駆動制御方法は、圧電積層体１の温度を基準温度範囲
に維持することができるので、圧電積層体の熱による劣
化を確実に防いで、圧電積層体の温度変化に伴う変位の
ばらつきを極力抑えることが可能となる。
【図１】本発明の圧電積層体の駆動制御方法に用いる一
実施例の駆動制御装置の全体構成を示すブロック図であ
る。
実施例の駆動制御装置の全体構成を示すブロック図であ
る。
【図２】上記駆動制御装置に用いた圧電積層体の斜視図
である。
である。
【図３】上記駆動制御装置を用いて駆動制御する際のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】圧電積層体の温度と変位量の関係を表す線図で
ある。
ある。
【図５】圧電積層体の設定変位量を得るために必要な駆
動電圧値を表す線図である。
動電圧値を表す線図である。
１は圧電積層体、２はＰＴＣ素子、３は抵抗計、４はＰ
ＴＣ加熱用電源、５は切替スイッチ、６は冷却装置、７
は駆動電源、８は制御部である。
ＴＣ加熱用電源、５は切替スイッチ、６は冷却装置、７
は駆動電源、８は制御部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】圧電積層体の軸方向の略中央に配置された
ＰＴＣ素子で該圧電積層体の温度を検出し、該検出温度
と予め設定された基準温度とを比較した結果に基づいて
該圧電積層体を該ＰＴＣ素子で加熱、又は冷却装置で冷
却することを特徴とする圧電積層体の駆動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182271A JPH0529677A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 圧電積層体の駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182271A JPH0529677A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 圧電積層体の駆動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529677A true JPH0529677A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16115349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182271A Pending JPH0529677A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 圧電積層体の駆動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529677A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014504018A (ja) * | 2010-12-23 | 2014-02-13 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | アクチュエータ及びその製造方法 |
| DE102013106186A1 (de) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Epcos Ag | Vorrichtung mit einem elektronischen Vielschichtbauelement und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung |
| JP2018137268A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
| CN119595153A (zh) * | 2024-12-12 | 2025-03-11 | 浙江大学 | 一种适用于不同温度下的压电薄膜压力传感器 |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3182271A patent/JPH0529677A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014504018A (ja) * | 2010-12-23 | 2014-02-13 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | アクチュエータ及びその製造方法 |
| US9252351B2 (en) | 2010-12-23 | 2016-02-02 | Epcos Ag | Actuator and method for producing same |
| DE102013106186A1 (de) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Epcos Ag | Vorrichtung mit einem elektronischen Vielschichtbauelement und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung |
| JP2018137268A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
| CN119595153A (zh) * | 2024-12-12 | 2025-03-11 | 浙江大学 | 一种适用于不同温度下的压电薄膜压力传感器 |
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