博碩士論文 963303019 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:19 、訪客IP:3.235.139.152
姓名 楊三本(Shan-Pen Yang)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系在職專班
論文名稱 形狀記憶合金驅動的對焦致動器之設計
(Designing of the focusing device actuated by SMA wire)
相關論文
★ 應用於車身號碼打刻機之號碼辨識★ 複合式掌紋識別系統
★ 圓形偵測在OLED Panel 檢測上的應用★ MLCC薄膜厚度即時線上影像檢測技術之研發
★ 全自動微鑽針影像檢測系統之研究★ 應用類神經網路預測COG製程對於中小尺寸TFT-LCD產生之應力狀態
★ 應用機器視覺系統檢測高滲透壓刀輪切割 TFT-LCD 玻璃後斷面之研究★ 低成本輕量化機械手臂之研究
★ 應用在同軸電纜加工之雷射光斑導引機構設計與分析★ 表面電漿波共振-非旋轉方式的新機構設計理論
★ 網路協同式機械設計系統研發★ 軟膠囊自動辨識系統
★ 心電訊號之擷取與分析★ 盲人圖樣感知輔助裝置之研發設計
★ 非旋轉式表面電漿共振儀之改良與實現★ 可攜式無線心電訊號擷取器之設計
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本文致力於設計出以線型態形狀記憶合金(SMA)為作動基礎之微型化鏡頭對焦致動器,研究係利用單向鎳鈦(NiTi)形狀記憶合金熱收縮應變的產品特性,設計異於目前小型鏡頭的對焦致動器所常用的音圈馬達(VCM)結構;文中之新型態致動器所使用之線型態形狀記憶合金當被加熱達到合金的沃斯田(Austenite)相變溫度後,合金線的長度會產生固定比率的應變收縮,當合金線的長度因為升溫產生應變收縮時,會推擠致動器內部的楔形塊傳動結構,透過形狀記憶合金線在高、低溫的相變過程中所產生的合金收縮與放鬆達成致動器系統的往復直線運動。
研究過程首先以實驗方式找出ψ0.1mm之NiTi形狀記憶合金線的收縮應變與荷重負載及驅動電流(溫度)之間的關聯,輔以搭配尺寸為34.0mm×34.0mm×10.8mm的楔形塊致動器模型,在經由量測得知致動器的作動反應速度後修正理論計算值;最終使用修正後的形狀記憶合金熱傳遞係數代入目標尺寸為8.5mm×8.5mm×2.7mm的微型致動器,即可預先估算微型化後的形狀記憶合金致動器的作動性能。
在鏡頭對焦致動器的控制器方面,是以IC555電路模擬PWM訊號用以控制形狀記憶合金的升溫的情況,其目的在使形狀記憶合金線在升溫的過程中能均勻升溫,促使對焦致動器所產生的往復運動能夠平順流暢。
摘要(英) The thesis discusses and evaluates a model of miniature lens actuating system that incorporates wire-type shape memory alloy (SMA) as actuator.
Nickel-titanium (NiTi) SMA "remembers" and returns its original shapes after deformed by applying heat to the alloy. The one-way memory effect of NiTi SMA wire is utilized to study the feasibility of replacing conventional actuators like voice coil motor, stepping motor, and Piezoelectric motor.
The thesis starts from offline NiTi SMA wire (0.1mm) characteristics study. This SMA wire deforms and changes its length during temperature/stress change. This is known to transition from the martensite phase to the austenite phase, or the reverse.
Thereafter same SMA wire is incorporated into a 34.0mm×34.0mm×10.8mm real wedge actuating system to discuss additional factors in designing real word system.
This system utilizes length change of SMA wire to actuate wedge mechanism for lens movement. Also an IC555 controller is used to output pulse-width modulation (PWM) signal for smooth current control.
Finally a miniature 8.5mmx8.5mmx2.7mm system is characterized utilized observation obtained.
關鍵字(中) ★ 形狀記憶合金(SMA)
★ 致動器
★ PWM
關鍵字(英) ★ Shape memory alloy (SMA)
★ Actuator
★ Pulse-width modulation (PWM)
論文目次 目錄
頁次
中文摘要................................................I
英文摘要................................................II
誌謝....................................................III
目錄....................................................IV
圖目錄..................................................VII
表目錄..................................................X
符號說明................................................XI
第一章 緒論.............................................1
1-1 研究動機............................................1
1-2 文獻回顧............................................2
第二章致動器類型架構與自動對焦功能解析..................4
2-1 自動對焦系統........................................4
2-1-1 自動對焦系統原理............................4
2-1-2 自動對焦取相模組系統規格....................7
2-1-3 影像感知器......................................12
2-2 自動對焦致動器......................................14
2-2-1 音圈馬達....................................15
2-2-2 步進馬達....................................16
2-2-3 壓電馬達....................................16
2-2-4 壓電超音波馬達..............................17
2-2-5 液態鏡頭....................................18
2-2-6 數位對焦技術................................20
第三章 形狀記憶合金致動器設計原理及分析.................21
3-1 形狀記憶合金概論....................................21
3-1-1 形狀記憶合金發展歷史............................21
3-1-2 形狀記憶效應的微觀機理..........................22
3-1-3 形狀記憶功能....................................25
3-1-4 形狀記憶合金製造及記憶處理......................29
3-2 對焦致動器的設計開發................................31
3-2-1 設計目標........................................31
3-2-2 設計方法........................................33
3-2-3 楔形塊傳遞結構..............................35
3-2-4 復位結構....................................39
3-2-5 形狀記憶合金致動器的機構設計....................41
第四章 實驗規劃及討論...................................44
4-1 SMA線的作動特性.....................................44
4-2 SMA線的作動控制.....................................45
4-3 能量與致動器作動....................................47
4-3-1 SMA線升溫與致動器的移動關係.................48
4-3-2 SMA線降溫與致動器的復位關係.................53
4-4 實驗數據量測........................................55
4-4-1 量測致動器升溫移動..........................57
4-4-2 量測致動器降溫復位..........................60
4-4-3 量測數據解析................................62
4-5 致動器作動速度......................................63
4-5-1 熱傳遞係數..................................64
4-5-2 計算微型致動器復位時間......................65
4-5-3 SMA微型致動器評價...........................68
第五章 結論與未來展望...................................69
5-1 結論................................................69
5-2 未來展望............................................69
參考文獻................................................71
附錄....................................................73
參考文獻 參考文獻
〔1〕簡佩萍,AF+OZ 手機相機模組新應用技術發展進程,2007年5月21日,取自
http://member.digitimes.com.tw/tw/rpt/rpt_show.asp?cat=ICT&v=IW0728&n=1。
〔2〕舟久保熙康編,形狀記憶合金,賴耿陽譯著,初版,復漢出版社,台南市,民國73年。
〔3〕Murali Subbarao and Jenn-Kwei Tyan,“Selecting the Optimal Focus Measure for Autofocusing and Depth-From-Focus”,IEEE Trans. PAMI, Vol 20, Page(s):864 – 870 , Aug 1998。
〔4〕Mark Murphy/ Mel Conway/ Gary Casey,「照相手機自動對焦功能漸興鏡頭驅動器掀起高畫數革命」,新通訓2008SU061,2008年1月83期。
〔5〕林宗輝,「手機照相感測元件的技術概觀」,電子時報,2007年1月。
〔6〕盧慶儒,利用液體光學鏡片實現3鏡片自動對焦能力,2006年5月8日,取自http://www.digitimes.com.tw/tw/。
〔7〕楊大智主編,吳錫侃、游正峰編修,智能材料與智能系統,初版,新文京出版 社,台北縣,民國93年。
〔8〕朱志堯、李玉興,金屬新秀,初版,凡異出版社,民國89年。
〔9〕蔡豐銘,「形狀記憶合金之有限元素分析」,國立雲林科技大學機械工程研究所,碩士論文,June 2004。
〔10〕胡友文,「形狀記憶合金力學特性之研究」,大同大學機械工程研究所,碩士論文,July 2006。
〔11〕董志強,「智慧型材料驅動機械手之設計」,國立中央大學機械工程研究所,碩士論文,July 2007。
〔12〕D.Stoeckel, J.Simpson,“Actuation and Control With Ni-Ti Shape Memory Alloys. ” ADPA/AIAA/ASME/SPIE Conf. on active materials and adaptive structures, 1992 IOP publishing Ltd, pp.157-160。
〔13〕蔡錫錚,產品設計方法課程講義,國立中央大學,民國97年。
〔14〕Sergej Fatikow and Ulrich Rembold原著,黃淳權譯,微機電概論,初版,高立書局,民國89年。
〔15〕詹鎮榮,機構學,初版,全華出版社,民國84年。
〔16〕Roger G. Gilbertson, Muscle wires,3rd edition,Mondo-tronics Inc.,1992。
〔17〕毛齊武,電工原理,初版,三民書局,民國82年。
〔18〕Technical characteristics of actuator wires,Dynalloy, Inc.,取自http://www.dynalloy.com/pdfs/TCF1140RevD.pdf。
〔19〕N Ma and G Song,“Control of shape memory alloy actuator using pulse width modulation”,IOP electronic journals,2003 Smart Mater. Struct. 12 712-719。
〔20〕Yunus A. Cengel,Heat transfer : a practical approach,2nd edition., McGraw.Hill,2002。
〔21〕李明東、馬培荪、儲金荻、郝潁明,「一種基于功/能轉換效率最高原則的單程形狀記憶合金驅動器設計方法」,上海交通大學學報,Mar.2000。
指導教授 黃衍任(Yan-Ren Huang) 審核日期 2009-6-22
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明