压电马达是一种利用压电陶瓷的逆压电效应，通过定子的微幅振动和摩擦力驱动转子或动子运动的驱动器。与传统的电磁马达相比，压电马达具有结构紧凑、响应速度快、断电自锁、不受电磁干扰等优势，在精密定位平台、相机自动对焦模组、医疗器械等领域得到应用。压电马达的检测需要同时关注电气特性、机械输出特性和运动控制精度。

一、检测范围

• 行波型超声马达（用于相机自动对焦、精密转台）

• 驻波型压电马达（用于直线驱动平台）

• 微型压电马达（用于医疗器械、微型机器人）

• 压电式陶瓷马达模组（含驱动电路）

• 直线压电马达和旋转压电马达

二、检测标准

• T/CASME团体标准《压电式陶瓷马达》——规定了压电式陶瓷马达的部件及参数、技术要求、试验方法，涵盖启动电流、电阻、动态光轴倾斜角、静态光轴倾斜角、额定行程、线性误差、迟滞、噪声等检测项目

• GB/T 2423系列《电工电子产品环境试验》——涉及低温、高温、恒定湿热等环境试验方法

• GB/T 26572-2011《电子电气产品中限用物质的限量要求》——马达零部件材料的有害物质限量应符合该标准的规定

• GB/T 38614-2020《基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的纳米定位与扫描平台测量方法》——规定了基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的纳米定位与扫描平台的测量条件、测量系统和测量方法

三、检测项目

3.1 电气性能

• 启动电压：马达能够正常启动所需的最低驱动电压

• 启动电流：典型值在15～40 mA范围

• 电阻：马达的等效电阻，典型值在10～30 Ω范围

• 功率消耗：额定工作条件下的输入功率

• 驱动频率特性：压电马达的输出性能随驱动频率的变化规律

3.2 机械输出性能

• 额定速度：在额定电压和负载条件下的输出速度

• 额定推力/转矩：马达能够输出的最大推力和转矩

• 效率：机械输出功率与电输入功率之比

• 动态光轴倾斜角：动态条件下光轴方向的倾斜角度，要求≤10′

• 静态光轴倾斜角：静态条件下光轴方向的倾斜角度，要求≤15′

3.3 运动精度

• 额定行程：马达的位移范围，要求≥280 μm

• 线性误差：实际位移与理论位移之间的偏差，要求≤±10 μm

• 迟滞：正向和反向运动之间的位移偏差，要求≤12 μm

• 重复定位精度：多次定位到同一位置的一致性

3.4 噪声与可靠性

• 工作噪声：要求在25～28 dB范围

• 温度稳定性：在温度变化条件下的输出性能稳定性

• 耐久性：连续工作条件下的性能衰减特性

四、检测方法

4.1 速度与推力测试

速度测试采用磁栅尺位移传感器测定马达运行中的速度及位移大小。推力测试通过施加已知负载并测量马达的运动状态来评估输出推力。负载特性测试通过施加不同大小的负载，记录马达的速度-推力关系曲线。

4.2 位移精度测试

采用激光位移传感器测试压电马达的步进直线位移能力，利用激光多普勒测振仪测试马达定子的振动速度。线性误差和迟滞测试通过比较不同驱动条件下的实际位移与理论位移来计算。

4.3 效率测试

效率测试需要同时测量电输入功率（通过驱动电压和电流的乘积积分）和机械输出功率（通过速度与推力的乘积）。瞬态法通过分析马达启动和停止过程中的瞬态行为来获取速度、加速度和推力等参数。

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