压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台及方法与流程

1.本发明涉及电机测试技术领域，具体地，涉及压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台及方法。

背景技术：

2.传统的力或者位移测试装置是利用可多角度调节的夹紧机构，手动调节传感器位置，调节过程繁琐，难以调节到合适位置，导致测试效率低，精度差；此外夹紧机构端部较大，同时进行力和位移的测量需要两个夹紧机构，容易干涉，难以调整。在测试过程中，直线作动器由于受到反作用力，会产生微小的滑移，这对微纳米级的测量试验带来极大干扰，降低了测试精度。
3.专利文献cn112924280a(申请号：202110110885.0)公开了一种用于平面内蜂窝钢拱承载力的检测装置，包括工作台、一对固定单元、竖向加载单元及检测单元，工作台包括台面、龙门架和支脚；固定单元包括固定座和安装架，固定座的底部与台面固连，固定座内转动连接安装架，两安装架间安装蜂窝钢拱；竖向加载单元包括千斤顶和压力传感器；检测单元包括一对沉降位移测试机构、竖向位移测量机构、应变计及数据采集仪，沉降位移测试机构包括千分表和千分表固定座；竖向位移测量机构包括支撑机构和位移传感器。本发明还包括检测方法，包括以下步骤：利用固定单元固定蜂窝钢拱，竖向加载单元施加竖向载荷，检测单元检测极限荷载数值。该测试装置更换传感器较为困难，限制了其不同精度的力和位移的测试范围，其次利用千斤顶作动实现力的加载，加载精度较低。
4.专利文献cn101191748a(申请号：200610114637.9)公开了一种高温超导磁悬浮或电机准静态力测试装置，利用两个电磁电机改变被测件的位置，通过传感器进行力的测量。与压电驱动相比，传统电磁电机的驱动精度低，限制了其在高精度测试领域的应用。
5.专利文献cn1687737a(申请号：200510025778.9)公开了一种汽车密封条压缩负荷与位移测试装置，步进电动机由计算机控制来驱动传动机构，由齿轮副和丝杆螺母副组成的传动机构带动压头作直线运动，并直接施加在密封条试件上，光栅尺安装在压头的悬壁上，以获取压头的精确位移并由数字显示仪读取，力传感器安装在压头上，密封条试件压缩变形产生的阻力使力传感器的弹性元件发生变形，并通过其电阻应变片测量电桥的电压变化反映出来，由计算机通过力传感器的力—电压标定曲线，将电压值转换为密封条试件所受的压缩负荷，ccd测量系统安装在密封条试件的一侧，测量密封条试件截面上不同位置的点在压缩过程中空间位置变化轨迹。该专利公开了一种汽车密封条压缩变形的力-位移一体的响应测试装置，该装置机构利用齿轮副和丝杆螺母进行传动，结构复杂。
6.针对上述测试中遇到的问题，本发明旨在提供一种压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，该平台采用压电驱动，能够进行高精度的位移和力的测试，直接驱动，无复杂传动机构，结构简单。该平台避免了手动调节传感器导致的效率低下，操作困难，对中夹紧机构将被测试产品固定，使其难以滑移，进一步提高了测试精度和效率。本平台针对直线作动器力和位移的测试问题，提供了一种高精度、高效率、集成化的测试平台及方案。

技术实现要素：

7.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台及方法。
8.根据本发明提供的一种压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，包括：顶部夹紧梁1、传感器2、直线作动器4、压电螺纹直线电机5、对中夹紧机构7、导轨、压电旋转电机10以及底部转接板14；
9.所述顶部夹紧梁1两端分别与所述压电螺纹直线电机5固连；所述传感器2穿过所述顶部夹紧梁1与所述直线作动器4接触测量；通过所述压电螺纹直线电机5同步上下高精度运动调节测量位姿；所述直线作动器4放置在所述对中夹紧机构7上，所述中夹紧机构7与所述导轨连接；所述导轨与所述压电旋转电机10连接，并固定在所述底部转接板14上；
10.所述压电旋转电机10驱动连杆带动所述导轨进而带动所述中夹紧机构7，实现对所述直线作动器4的对中夹紧；所述直线作动器4通电工作，开展力/位移测量。
11.优选地，所述顶部夹紧梁1两端设置圆环，分别与所述压电螺纹直线电机5连接；中间为矩形通孔的梁结构；所述矩形通孔的梁结构两侧对称均匀设置螺纹通孔；所述传感器2穿过所述矩形通孔，并利用夹紧螺钉3穿过所述螺纹通孔实现传感器的定位和固定。
12.优选地，所述压电螺纹直线电机5包括压电螺纹转子51、压电螺纹振子52以及第一压电陶瓷片组53；
13.所述压电螺纹转子51为圆柱结构，两端分别设置螺纹盲孔；
14.所述压电螺纹振子52为圆柱结构，内部为矩形通孔，所述压电螺纹振子52的外部一端设置外螺纹与所述压电螺纹转子51连接；另一端对称设置矩形梁，所述两个矩形梁端部对称设置具有通孔的圆柱结构，通过螺钉与所述底部转接板14固定连接；
15.所述第一压电陶瓷片组53包括四个相同的矩形压电陶瓷片；四个压电陶瓷片粘贴在所述压电螺纹振子52内部矩形通孔的四个侧面。
16.优选地，所述对中夹紧机构7包括移动挡板、底板73和旋转连杆；
17.所述移动挡板包括第一移动挡板71和第二移动挡板72，对称设置在所述直线作动器4两侧，用于夹紧固定所述直线作动器4；
18.所述底板73为底部设置螺纹盲孔的方形板；
19.所述旋转连杆包括第一旋转连杆74、中心旋转连杆75以及第二旋转连杆76；
20.所述第一旋转连杆74和所述第二旋转连接杆76均为两端对称设有圆环，并且两端对称的圆环通过弧形杆连接；
21.所述中心旋转连杆75两端对称设有圆柱结构，所述圆柱结构上下两个断面对称设置圆柱凸台；所述中心旋转连杆75中心设置具有通孔的圆柱结构；
22.所述第一旋转连杆74一端与所述中心旋转连杆75以及所述底板73连接，另一端与所述上导轨8以及所述第一移动挡板71连接；
23.所述第二旋转连杆76一端与所述中心旋转连杆75以及所述底板73连接，另一端与所述上导轨8以及第二移动挡板72连接；
24.所述中心旋转连杆75与所述中心轴15通过轴承连接；所述旋转连杆运动带动所述上导轨8沿直线运动。
25.优选地，所述导轨包括上导轨8和下导轨9；所述下导轨9底部为矩形结构，上部设
置矩形凸台，两侧对称设置矩形梁，所述矩形梁两端设置圆环结构；所述上导轨8为矩形结构，底部设置矩形凹槽，上部设置圆柱凸台，所述上导轨8矩形凹槽面与所述下导轨9矩形凸台面光滑配合。
26.优选地，所述压电旋转电机10包括：压电振子11、转子13和第二压电陶瓷片组12；
27.所述压电振子11中心为圆环结构，四周均匀分布四个相同的驱动足，所述驱动足为长方体结构的，在节点处设置两个对称的矩形梁结构，所述节点为压电振子运动位移理论为0的点；所述矩形梁端部设置具有通孔的圆柱结构；
28.所述转子13由底部圆台结构和上部圆柱结构两个部分组成，所述转子13中心设置阶梯通孔，用于与中心轴15配合连接；通孔两侧对称设置螺纹盲孔，用于与所述中心旋转连杆75固定连接；
29.所述第二压电陶瓷片组12为方形板结构，四个为一组，均布在四个驱动足的侧面，共16个压电陶瓷片。
30.优选地，所述中心轴15为圆柱结构，所述圆柱结构端部设置外螺纹，与预紧螺母17连接，通过调节所述预紧螺母17实现所述转子13和所述压电振子11之间的预压力调节；所述圆柱结构另一端与轴承16过盈配合。
31.优选地，所述底板连接板14为矩形板结构，沿外侧四周均布12个第一通孔，内侧对称布置8个第二通孔，中间设置阶梯孔。
32.根据本发明提供的一种压电驱动的力和位移一体化的测试方法，运用上述所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台执行如下步骤：
33.步骤s1：将所述直线作动器4置于所述底板73上方，给压电旋转电机上电，转子运动带动对中夹紧机构运动，两侧移动挡板紧紧贴合直线作动器两侧，压电旋转电机断电自锁；
34.步骤s2：将所述传感器一端与控制系统连接，另一端置于顶部夹紧梁中间，调整夹紧螺钉，使传感器端部置于作动器的中间，并利用夹紧螺钉固定；所述传感器分别为力传感器和激光位移传感器。
35.步骤s3：压电螺纹直线电机同时上电工作，在在竖直方向上调整力传感器端部与直线作动器端部的距离，利用压电螺纹电机的高精度运动特点，使得接触式传感器更好接触到直线作动器端部，即接触式传感器刚好有示数，压电螺纹直线电机断电自锁。
36.步骤s4：直线作动器上电工作，实现直线运动；传感器同时采集力和位移数据，传输到电脑上并存储。随后供电压电螺纹直线电机，实现向上的直线运动；使传感器与直线作动器表面脱离接触，取下传感器，测试结束。此外可单独进行力或位移的测试。
37.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明利用压电电机的结构简单、高精度驱动和断电自锁的优点，通过压电旋转电机和压电螺纹直线电机相结合的技术特征，实现了将力和位移的高精度测试平台集成为一体的技术效果，避免了手动调节对中带来的测量误差和人工操作困难，提高了测试精度，集成化设计提高了测试效率。
附图说明
38.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
39.图1是本发明中压电驱动的力和位移一体化测试平台三维图；
40.图2是本发明中顶部夹紧装置三维图；
41.图3是本发明中压电螺纹直线电机结构图和原理图；
42.图4是本发明中压电螺纹振子两个一阶弯曲振动模态；
43.图5是本发明中对中夹紧机构三维图；
44.图6是本发明中压电旋转电机和底板四分之一剖视图。
45.其中，1-顶部夹紧梁，2-传感器，3-夹紧螺钉，4-直线作动器，5-第一压电螺纹直线电机，51-压电螺纹转子，52-压电螺纹振子，53-第一压电陶瓷片组，6-第二压电螺纹直线电机，7-对中夹紧机构，71-第一移动挡板，72-第二移动挡板，73-底板，74-第一旋转连杆，75-中心旋转连杆，76-第二旋转连杆，8-上导轨，9-下导轨，10-压电旋转电机，11-压电振子，12-第二压电陶瓷片组，13-转子，14-底部转接板，15-中心轴，16-轴承，17-预紧螺母。
具体实施方式
46.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
47.实施例1
48.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
49.本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
50.图1是压电驱动的力和位移一体化测试平台三维图，包括顶部夹紧梁、传感器、直线作动器、压电螺纹直线电机、对中夹紧机构、导轨、压电旋转电机、中心轴和底部转接板。
51.所述顶部夹紧梁两端通过螺钉与压电螺纹直线电机固连，在压电螺纹电机工作状态下，可带动顶部夹紧梁在竖直方向上高精度往复运动，以调节传感器与直线作动器(被测产品)之间的距离达到最佳位置。
52.在压电旋转电机工作状态下，其转子运动带动所述中心旋转连杆运动，所述中心旋转连杆旋转的同时带动所述第一旋转连杆和第二旋转连杆运动，带动对中夹紧机构的两侧移动挡板移动，紧紧贴合直线作动器两侧；压电旋转电机随后断电自锁，起到限位机构作用。所述导轨，压电振子和底部转接板通过螺钉固连。所述底部转接板设置12个通孔，与一般隔振平台孔径大小相同，可通过螺钉固定在隔振平台上。
53.图2是顶部夹紧梁三维图，所述顶部夹紧梁是两端设置圆环，中间为矩形通孔的梁结构，两端对称均匀布置螺纹通孔。螺纹通孔与夹紧螺钉，通过调节两侧的夹紧螺钉，可实现传感器的定位和固定，多螺纹孔均匀布置可以实现更多位置的选择，也可以实现多传感器同时安装定位。
54.图3所示压电螺纹直线电机的三维图和原理图。所述压电螺纹直线电机包括压电螺纹转子、压电螺纹振子和第一压电陶瓷片组；所述压电螺纹转子为圆柱结构，两端分别设置螺纹盲孔；
55.所述压电螺纹振子为圆柱结构，内部为矩形通孔，外部一端设置外螺纹，另一端对称设置矩形梁，所述两个矩形梁端部设置具有通孔的圆柱结构；所述第一压电陶瓷片组包括四个相同的矩形压电陶瓷片。四个压电陶瓷片粘贴在压电螺纹振子内部矩形孔的四个侧面，其在内部布置见图3左上角所示，加号代表压电陶瓷片的极化方向。两个相对方向的压电陶瓷片分别设为a组、b组。激励出两个一阶弯曲振动模态如图3右图所示，两个模态耦合出压电螺纹振子空间上的一阶弯曲微幅振动，通过摩擦作用驱动压电螺纹转子沿螺纹旋转直线运动。压电螺纹振子的仿真模态图如图4所示。
56.图5是对中夹紧机构三维图，所述对中夹紧机构包括移动挡板、底板和旋转连杆组件；所述移动挡板包括第一移动挡板和第二移动挡板，对称布置在所述直线作动器两侧，用于夹紧固定直线作动器，所述底板为底部设置螺纹盲孔的方形板，与中心轴的端部通过螺钉固连。所述旋转连杆组件包括第一旋转连杆、中心旋转连杆和第二旋转连杆，所述第一旋转连杆为两端对称设置圆环，中间设置弧形杆；所述第一旋转连杆和第二旋转连杆结构相同；所述中心旋转两杆两端对称设置圆柱结构，所述圆柱结构上下两个端面对阵设置圆柱凸台，所述中心旋转两杆中间设置具有通孔的圆柱结构；所述第一旋转连杆两端分别与上导轨和中心旋转连杆通过轴承连接；所述第二旋转连杆两端分别与上导轨和中心旋转连杆通过轴承连接；所述中心旋转连杆与中心轴通过轴承连接。旋转连杆运动带上导轨沿直线方向运动。
57.所述导轨包括上导轨和下导轨，下导轨底部为矩形结构，上部设置矩形凸台，两侧对称设置矩形梁，所述矩形梁两端设置圆环结构；上导轨为矩形结构，底部设置矩形凹槽，上部设置圆柱凸台。
58.图6是压电旋转电机和底板四分之一剖视图，所述压电旋转电机在圆柱结构处，通过螺钉与底部转接板固连。所述压电旋转电机是通过压电陶瓷片激励出压电振子圆环的微幅椭圆运动，通过在转子和压电振子的接触位置的摩擦作用，驱动转子旋转运动。所述中心轴通过轴承和预紧螺母与压电旋转电机固连，预紧螺纹可调节转子和压电振子之间配合的预压力，进而使电机处于最佳工作状态。
59.本发明还公开了压电驱动的力和位移一体化测试方法，包含以下步骤：
60.步骤s1：将待测产品直线作动器置于底板上方，给压电旋转电机上电，转子运动带动对中夹紧机构运动，两侧移动挡板紧紧贴合直线作动器两侧，压电旋转电机断电自锁。
61.步骤s2：将力传感器和激光位移传感器一端与控制系统连接，另一端置于顶部夹紧梁中间，调整夹紧螺钉，使力传感器和激光位移传感器端部尽可能置于作动器的中间，并利用夹紧螺钉固定。
62.步骤s3：压电螺纹直线电机同时上电工作，在在竖直方向上调整力传感器端部与直线作动器端部的距离，利用压电螺纹电机的高精度运动特点，使得接触式传感器更好接触到直线作动器端部，即接触式传感器刚好有示数，压电螺纹直线电机断电自锁。
63.步骤s4：直线作动器上电工作，传感器同时采集力和位移数据，传输到电脑上并存储。随后供电压电螺纹直线电机，使力传感器与直线作动器脱离接触，取下传感器，测试结束。此外可单独进行力或位移的测试。
64.本发明结合压电电机的结构简单、高精度作动和断电自锁的优点，将直线作动器的力和位移的测试集成为一个测试平台，直接驱动的特点使其无复杂传动机构，结构简单。
此外避免了手动调节传感器导致的精度差、效率低，操作困难的问题，提高了作动器力和位移的测试精度和效率。
65.本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
66.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
67.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
68.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

1.一种压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，包括：顶部夹紧梁(1)、传感器(2)、直线作动器(4)、压电螺纹直线电机(5)、对中夹紧机构(7)、导轨、压电旋转电机(10)以及底部转接板(14)；所述顶部夹紧梁(1)两端分别与所述压电螺纹直线电机(5)固连；所述传感器(2)穿过所述顶部夹紧梁(1)与所述直线作动器(4)接触测量；通过所述压电螺纹直线电机(5)同步上下高精度运动调节测量位姿；所述直线作动器(4)放置在所述对中夹紧机构(7)上，所述中夹紧机构(7)与所述导轨连接；所述导轨与所述压电旋转电机(10)连接，并固定在所述底部转接板(14)上；所述压电旋转电机(10)驱动连杆带动所述导轨进而带动所述中夹紧机构(7)，实现对所述直线作动器(4)的对中夹紧；所述直线作动器(4)通电工作，开展力/位移测量。2.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述顶部夹紧梁(1)两端设置圆环，分别与所述压电螺纹直线电机(5)连接；中间为矩形通孔的梁结构；所述矩形通孔的梁结构两侧对称均匀设置螺纹通孔；所述传感器(2)穿过所述矩形通孔，并利用夹紧螺钉(3)穿过所述螺纹通孔实现传感器的定位和固定。3.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述压电螺纹直线电机(5)包括压电螺纹转子(51)、压电螺纹振子(52)以及第一压电陶瓷片组(53)；所述压电螺纹转子(51)为圆柱结构，两端分别设置螺纹盲孔；所述压电螺纹振子(52)为圆柱结构，内部为矩形通孔，所述压电螺纹振子(52)的外部一端设置外螺纹与所述压电螺纹转子(51)连接；另一端对称设置矩形梁，所述两个矩形梁端部对称设置具有通孔的圆柱结构，通过螺钉与所述底部转接板(14)固定连接；所述第一压电陶瓷片组(53)包括四个相同的矩形压电陶瓷片；四个压电陶瓷片粘贴在所述压电螺纹振子(52)内部矩形通孔的四个侧面。4.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述对中夹紧机构(7)包括移动挡板、底板(73)和旋转连杆；所述移动挡板包括第一移动挡板(71)和第二移动挡板(72)，对称设置在所述直线作动器(4)两侧，用于夹紧固定所述直线作动器(4)；所述底板(73)为底部设置螺纹盲孔的方形板；所述旋转连杆包括第一旋转连杆(74)、中心旋转连杆(75)以及第二旋转连杆(76)；所述第一旋转连杆(74)和所述第二旋转连接杆(76)均为两端对称设有圆环，并且两端对称的圆环通过弧形杆连接；所述中心旋转连杆(75)两端对称设有圆柱结构，所述圆柱结构上下两个断面对称设置圆柱凸台；所述中心旋转连杆(75)中心设置具有通孔的圆柱结构；所述第一旋转连杆(74)一端与所述中心旋转连杆(75)以及所述底板(73)连接，另一端与所述上导轨(8)以及所述第一移动挡板(71)连接；所述第二旋转连杆(76)一端与所述中心旋转连杆(75)以及所述底板(73)连接，另一端与所述上导轨(8)以及第二移动挡板(72)连接；所述中心旋转连杆(75)与所述中心轴(15)通过轴承连接；所述旋转连杆运动带动所述上导轨(8)沿直线运动。
5.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述导轨包括上导轨(8)和下导轨(9)；所述下导轨(9)底部为矩形结构，上部设置矩形凸台，两侧对称设置矩形梁，所述矩形梁两端设置圆环结构；所述上导轨(8)为矩形结构，底部设置矩形凹槽，上部设置圆柱凸台，所述上导轨(8)矩形凹槽面与所述下导轨(9)矩形凸台面光滑配合。6.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述压电旋转电机(10)包括：压电振子(11)、转子(13)和第二压电陶瓷片组(12)；所述压电振子(11)中心为圆环结构，四周均匀分布四个相同的驱动足，所述驱动足为长方体结构的，在节点处设置两个对称的矩形梁结构，所述节点为压电振子运动位移理论为0的点；所述矩形梁端部设置具有通孔的圆柱结构；所述转子(13)由底部圆台结构和上部圆柱结构两个部分组成，所述转子(13)中心设置阶梯通孔，用于与中心轴(15)配合连接；通孔两侧对称设置螺纹盲孔，用于与所述中心旋转连杆(75)固定连接；所述第二压电陶瓷片组(12)为方形板结构，四个为一组，均布在四个驱动足的侧面，共16个压电陶瓷片。7.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述中心轴(15)为圆柱结构，所述圆柱结构端部设置外螺纹，与预紧螺母(17)连接，通过调节所述预紧螺母(17)实现所述转子(13)和所述压电振子(11)之间的预压力调节；所述圆柱结构另一端与轴承(16)过盈配合。8.根据权利要求1所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台，其特征在于，所述底板连接板(14)为矩形板结构，沿外侧四周均布12个第一通孔，内侧对称布置8个第二通孔，中间设置阶梯孔。9.一种压电驱动的力和位移一体化的测试方法，其特征在于，运用权利要求1至8任意一项权利要求所述的压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台执行如下步骤：步骤s1：将所述直线作动器(4)置于所述底板(73)上方，给压电旋转电机上电，转子运动带动对中夹紧机构运动，两侧移动挡板紧紧贴合直线作动器两侧，压电旋转电机断电自锁；步骤s2：将所述传感器(2)一端与控制系统连接，另一端置于所述顶部夹紧梁(1)中间，调整所述夹紧螺钉(3)，使所述传感器(2)端部置于所述直线作动器(4)的中间，并利用所述夹紧螺钉(3)固定；所述传感器(2)分别为力传感器和激光位移传感器；步骤s3：所述压电螺纹直线电机(5)同时上电工作，在竖直方向上调整力传感器端部与直线作动器端部的距离，利用压电螺纹电机的高精度运动特点，使得接触式传感器更好接触到直线作动器端部，接触式传感器刚好有示数，压电螺纹直线电机断电自锁；步骤s4：直线作动器上电工作，实现直线运动；传感器同时采集力和位移数据，传输到电脑上并存储；随后供电压电螺纹直线电机，实现向上的直线运动；使传感器与直线作动器表面脱离接触，取下传感器，测试结束；从而实现力或位移的测试。

技术总结

本发明提供了一种压电驱动的力和位移一体化高精度测试平台及方法，包括：顶部夹紧梁1两端分别与压电螺纹直线电机5固连；传感器2穿过顶部夹紧梁1与直线作动器4接触测量；通过压电螺纹直线电机5同步上下高精度运动调节测量位姿；直线作动器4放置在对中夹紧机构7上，中夹紧机构7与导轨连接；导轨与压电旋转电机10连接，并固定在底部转接板14上；压电旋转电机10驱动连杆带动导轨进而带动中夹紧机构7，实现对直线作动器4的对中夹紧；直线作动器4通电工作，开展力/位移测量。开展力/位移测量。开展力/位移测量。