Compatibilidad con Raspberry Pi Piezoeléctrica

Question

Estoy buscando controlar dos actuadores piezoeléctricos usando una raspberry pi. Estoy mirando estos piezoeléctricos . He leído en internet que es difícil/imposible utilizar actuadores piezoeléctricos con una raspberry pi debido a la entrada de voltaje necesaria del piezoeléctrico. ¿Será posible hacerlo? Puedo ser más específico sobre el proyecto si es necesario. Si tienes algún enlace a alguien que haya hecho un proyecto como este antes te lo agradecería mucho.

Edición: Me estoy dando cuenta de que los actuadores piezoeléctricos pueden no ser la mejor idea debido a la demanda de voltaje. Estoy buscando algún tipo de actuador que pueda moverse a una frecuencia bastante alta (>10-20 hz) a lo largo de un eje con una distancia de desplazamiento de alrededor de .1 - .5 mm. Cualquier sugerencia será bienvenida. He estado mirando actuadores lineales pero los que he visto parecen moverse demasiado lentamente para mi aplicación.

Answer 1

Funcionará con una raspberry pi, pero su rango de movimiento será casi nulo. De la hoja de datos:

P286XX: rango de 100 μm, 0 V a -750 V
P288.00: Rango de 50 μm, 0 V a -1 kV
P289.20: Rango de 200 μm, 0 V a -1 kV

Con un rango de tensión de 0 V a -3,3 V de la Raspberry pi, obtendrás un rango de movimiento de 200 μm / 1 kV * 3,3 V = 660 nm, suponiendo que utilices el más sensible (P289,20). Si eso es realmente suficiente para tu aplicación entonces sí, funcionará.

Probablemente quieras añadir un diodo de supresión de transitorios de 3,3 V en paralelo con el actuador para no matar a la Raspberry pi con un pico de varios kV cuando alguien golpee accidentalmente el actuador.

Si realmente quieres todo el rango de movimiento, necesitas una señal de 1 kV para manejarlo. Puedes comprar un amplificador piezoeléctrico para hacerlo, por ejemplo Trek 2210 . Otra opción sería rodar su propio diseño, posiblemente incluso utilizando un chip amplificador piezoeléctrico totalmente integrado que puede diseñar en su circuito hacer esto, por ejemplo. DRV2700 .

Answer 2

El rango de movimiento de 0,5 mm sugiere un actuador de altavoz. Cumplirá su requisito de velocidad. Necesitará un circuito conductor que proporcione suficiente corriente. Yo sugeriría que dos amplificadores (omnipresentes) de tipo LM386 en una configuración de puente funcionarían:

También hay muchos controladores de altavoces de clase D que pueden extender su respuesta de frecuencia hasta la CC, y están diseñados para aceptar una unidad de bajo voltaje, como los 5v utilizados por Ras-Pi.
No necesitas el cono del altavoz, sólo su soporte de bobina móvil en forma de araña. Para un altavoz pequeño (como el que se utiliza dentro de los PC antiguos) el conjunto imán/ araña tiene unos pocos cm de diámetro. La resistencia de la bobina de voz es de unos 6 ohmios. El montaje en araña de la bobina de voz mantiene la bobina centrada y permite el movimiento hacia dentro y hacia fuera para las corrientes en una dirección u otra.