Пьезодвигатели в фотоаппаратах

15-08-2007 09:09

В последнее время, что-то случилось с ф/ап КАНОН, на которых стоят пьезодвигатели.
Характерные неисправности:
- обьектив не выезжает, слышиться характерное постукивание,как
биение сердца,
- обьектив выехал, дальше движений нет, так и остался выдвинутым,
- обьектив не выезжает,слышиться раздирающий скрежет мотора и т.д.,
Разбирал редукторы, откидывал двигатель - дальше все в норме
обьектив плавно катается...
Сам двигатель разобрал - из конструкции не совсем понял как что
происходит. Только ясно, что на пьезокристалл приходит напряжение,которое заставляет его вибрировать, а притертые стальные шайбы, подпружиненные,начинают вращаться.
Одна из стальных шайб -неподвижная, другая подвижная, связанная с шестеренкой, она и вращает редуктор....
На фото все ясно из изложенного. Шлейф, идущий к керамике, оборван.
Кто силен в этом? Как победить эти двигатели?

15-08-2007 12:19

Когда-то имел дело с пьезодвигателями (ПД), правда, не импортными, а отечественными, производства како-то полукустарной лаборатории в киевском политехе. Вот на что сразу хочу обратить внимание: вал ПД без подачи напряжения провернуть практически не возможно. Он жестко фиксируется в том положении, в котором он остался в момент выключения. Так что не стоит пытаться прилагать внешних усилий к механизмам, приводимым в движение ПД.
Теперь немного о принципе работы. Напряжение (порядка 200В, частота порядка 200 кГц) возбуждения прилагается к верхнему и нижнему торцам шайбы из пьезокерамики, что заставляет ее вибрировать. Вибрация может быть как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях – все зависит от конструкции. Один торец шайбы жестко соединен с неподвижным основанием (или, наоборот, с валом), а второй через «храповый» механизм с валом (или как во втором случае, с основанием). Суть храпового механизма позволять движение только в одном направлении. Вот почему простейший ПД может вращаться только в одну сторону. Для реверса нужна либо внешняя механика, либо еще одна пьезошайба с храповым механизмом, пропускающем движения в обратную сторону.
Реверсивный ли тот двигатель, который изображен на ваших фотках, мне трудно точно сказать. Но так как я вижу всего одну пьезошайбу (зажата между двух латунных гаек), то скорее всего нет. Храповый механизм, скорее всего, создается в месте контакта толстой и тонкой стальных шайб.
Кстати, а сколько всего проводников идет к двигетелю? Если только 2, то точно не реверсивный или с внешним механическим реверсом.
Теперь, почему это может не работать: храповый механизм может быть изношен, может не доставать напряжения (например, если появились утечки в шлейфе), генератор, выдающий напряжения на шайбу, может изменить частоту, так что он не будет больше в резонансе с шайбой.
Если есть другое, такое же устройство, которое работает, можно замерить напряжение и частоту, и затем, использовав эти значения как начальные попробовать запустить подопытный ПД от внешнего генератора. На рабочем ПД при изменении частоты генератора должен быть момент, когда он начнет вращаться.

15-08-2007 13:12

Бутылочник, Ну ты меня уж совсем за пионера держишь! Я , про то ,что ты написал знал и делал в 1970-х годах.
Показанный на фото двигатель имеет шлейф из 4-х проводникой - значит есть реверс. Пьезокерамика зажата между стальным
оконечником, из которго выходит стальной стержень, на котором крепится шестеренка и сам двигатель в фотик.
Подвижный стальной диск через пружину прижат к неподвижному стальному диску. Никаких храповых механизмов в этой конструкции нет.
Я думаю,что при подаче напряжения на пьезокерамику она начинает совершать колебания паралельно оси двигателя, отталкивая
и тормозя подвижную часть скачками. Но вот как достигается реверс?
Ну еще кто может поделиться мыслями? Только по теме, а не прогнозирование.

15-08-2007 18:14

Ну простите, не хотел обидеть...
А под названием «храповый механизм» я лишь понимал любую конструкцию, которая свободно пропускает движение в одном направлении и тормозит в другом. В том ПД, с которым работал я было именно так.
Здесь, похоже, действительно что-то иное... Позволю себе высказать еще одну гипотизу.
Движения той части, которая содержит пьзошайбу, относительно оси имеют спиральный вид. В одном случае это, например, движение вверх и по часовой стрелке, в другом (реверс) – вверх и против часовой стрелки. Постоянная времени механической системы верхняя шайба+пружина выше частоты вибрации пьезошайбы.
Предположим, что ось двигателя направлена вертикально и толстая стальная шайба с шестерней находятся в верхней части, а пьезошайба в нижней. Вначале цикла две стальные шайбы прижаты друг к другу с некоторым усилием. Затем под воздействием движения пьезошайбы тонкая стальная шайба прижимается к толстой, одновременно заставляя ее повернуться на некоторый угол и тут же отходит назад. При этом толстая стальная шайба просто не успевает за ней и продолжает двигаться вокруг оси. Тонкая шайба доходит до своего нижнего положения и начинает возвращаться назад. В некотором месте она снова встречается с толстой шайбой (которая за это время успела опустится на некоторое расстояние) и сообщает ей еще один импульс и т.д.
Как достигается такое движение? Керамика, скорее всего, двухсекционная (или двухслойная). Одна секция вибрирует вдоль оси, а другая вокруг оси. Соотношением фаз достигается различное направление движения (на как наклон фигур Лисажу на экране осциллографа) Интересно было бы взглянуть на конфигурацию электродов на торцах этой пьезошайбы.

15-08-2007 21:40

Замечу осторожненько... мы ранее использовали пьезодвигатели линейного типа в котроых реверс осуществлялся за счет изменения формы сигнала - типа прямая и обратная пила. Пьезостержень неподвижен а зажим ездил по прямой. Подобное стоит и в приводах стабилизаторов матриц. - Это так к слову.
Вообще тема интересная и для меня новая - пока у нас с такими проблемами никто не обращался .
Простите за невежество - а в каких это камерах моторчик то??

16-08-2007 07:47

gastello, В ф/ап Canon S1,S2...
Бутылочник, Вот сейчас ответ мужа! Я тоже так предпологаю, что пьезошайба совершает ПОСТУПАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНОЕ движение и, преодолевая усилие пружины сообщает микроимпульс стальной шайбе, на которой стоит шестеренка. Реверс - все наоборот.
Теперь для меня задачи:
- найду рабочий обьектив, замерю напряжения на пьезоэлементе,
- расковыряю показанный мотор с целью дальнейшего просвещения,
- попробую запитать от генератора пьезоэлемент.
- при работе от генератора,можно прогнозировать поведение двигателя в реальных условиях. Всем удачи. Пишите.

16-08-2007 09:21

да многие уже сейчас делают ультразвуковые моторчики в обьективы.
про мыльницы еще не слышал, в основном идут в новых обьективах для цифровых зеркалок.

16-08-2007 12:34

vetall, И что ж нам делать?

16-08-2007 18:37

сушить весла улыбка

откуда я знаю что делать, матчасть читать где то

http://www.olympus.ourlife.ru/forum/index.php?showtopic=1089&st=20
http://www.video-mpeg.com/articles_02_lens_camera.php
http://www.eposib.com/links/Science/Technology/Acoustics,_Ultrasound_a ...

17-08-2007 07:29

vetall, Спасибо, особенно много в третьей позиции. Подкуюсь, а пока буду сушить весла.

20-08-2007 05:18

Торцевая поверхность шайбы скорее всего под действием напряжения "Идет волнами". Понять, как работает такая шайба можно, посмотрев как на нее напылены проводники.

20-08-2007 07:40

paha, Торцы стальных шайб притерты друг к другу - какие волны? И ЕЩЕ ОНИ ПОДПРУЖИНЕНЫ МЕЖДУ СОБОЙ - вот тут
то и ответ - сначала идет толчек по оси мотора (чтоб преодолеть усилие пружины и расцепить шайбы), затем движение или
направо, или налево вокруг оси двигателя. Вот такими микротолчками, по-моемуму, и происходит вращение мотора.

20-08-2007 08:33

А как по твоему можно керамику повернуть направо или налево? Я думаю, что керамическая шайба под действием напряжения становится становится толще или тоньше или изгибается. Если электроды подведены не ко всей поверхности шайбы, а в точках, то эти точки под действием напряжения или выпучиваются или прогибаются.

20-08-2007 16:22

paha, Ты посмотри после керамики идет бронза, к ней приклеена стальная пластина - чему там вспучиваться.
И потом - реверс у мотора, это перемена подачи питания - для этого 4 проводника. Надыбал хорошую картинку, посмотрю
покажу здесь.

21-08-2007 07:03

Как и обещал - что-то из серии пьезодвигателей. Спасибо VETALL- разведчику!

25-08-2007 11:18

Я же говорил, что керамика идет волнами.

Добавлено 25-08-2007 11:19

А проводники на ней чередуются.

Добавлено 25-08-2007 11:21

А нижний рисунок с пресловутым храповиком, вернее его подобием. Он не реверсивный.

Добавлено 25-08-2007 11:22

Все это некое подобие волновых передач. Я ими мзанимался еще в институте.

25-08-2007 17:16

paha, что то ты молчишь про А620 я тебе на мыло послал схему ДС-ДС????

13-09-2007 04:47

alekarp, большое спасибо за схему. Разобрался, оказалась дохлая микруха. По выходу v4, нога 27 кз до земли. Поэтому не было трех напряжений. Я выражал благодарность в теме и пометил ее как решенную, но она пропала куда-то.

27-04-2014 14:00

alekarp, ваще кто до тебя его ковырял? пружина не между шайбами должна быть а между вращающейся шайбой и шестерней ( не отталкиваться как ты шипишь должны а прижиматься ) разобрал не один такой так что поверь мне)) давно тема была открыта но для тех кто через поисковик наткнется будет знать)

27-04-2014 19:39

Некропост детектед ???

28-04-2014 10:05

vladis71, мимо шел, Прошла семилетка и погда только торкнуло??? подшучивать, дразнить

28-04-2014 11:03

Эт не меня торкнуло улыбка

28-04-2014 12:24

alekarp, при чем тут торкает или нет!гуглил инфу по движкам и вышел на этот топик- кривыми мозгами собрали движок а я написал для тех кто это увидит это и что бы не делали так как собран на фото!

28-04-2014 14:16

alekarp, сколько ноне МОЗГОВ то нарождается .... , не успел ЮныйCanon(ист) уняться - vladis нарисовался помираю со смеху!

28-04-2014 14:32

Martemyanovich, на рисовался ты а я по факту отписался помираю со смеху!

ты про свой мозг имел ввиду что он зародился?!не льсти себе помираю со смеху!

28-04-2014 17:59

vladis71, Давай сделаем так -
1. я просто положил детали мотора для сьемки, извилины у всех кривые.
2. где ты увидел как он собран?
3. вышел на эту тему- смотри дату,что тебя понесло писать коментарии через 7 лет?
И вообще в тематических вопросах переходить на личности не принято! недовольство, огорчение

29-04-2014 15:47

alekarp, я же объяснил почему отписался-для тех кто наткнется через столько лет как я на эту тему! на личности перешли первые вы, я же по теме писал . зачем писать проснулся и тд. на снимке пружина сразу после статора! лан , тема закрыта улыбка