阅读说明：本技术 一种压电元件检测系统及方法和应用 (Piezoelectric element detection system and method and application ) 是由 彭来湖 钟垚森 胡旭东 戴宁 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种压电元件检测系统及方法和应用,涉及检测技术领域,包括依次连接的驱动电路、压电元件、信号检测电路和数据处理模块；其中,驱动电路用以为压电元件提供电学边界条件；所述数据处理模块用以将压电元件的实际输出信号与压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围比对分析,判断压电元件工作状态是否异常。数据处理模块处理得到压电元件实时输出信号,与压电元件的正常信号输出范围或各类异常信号输出范围比对,得到电元件是否异常的结果。针对压电元件工作状态难以判断的技术问题,它可以对压电元件工作状态进行检测,提前判断出异常工作状态。(The invention discloses a piezoelectric element detection system, a piezoelectric element detection method and application, which relate to the technical field of detection and comprise a driving circuit, a piezoelectric element, a signal detection circuit and a data processing module which are sequentially connected; the driving circuit is used for providing an electrical boundary condition for the piezoelectric element; the data processing module is used for comparing and analyzing the actual output signal of the piezoelectric element with the normal signal output range of the piezoelectric element or the output ranges of various abnormal signals of the piezoelectric element, and judging whether the working state of the piezoelectric element is abnormal or not. The data processing module processes the obtained real-time output signal of the piezoelectric element, and compares the real-time output signal with the normal signal output range or various abnormal signal output ranges of the piezoelectric element to obtain the result of whether the piezoelectric element is abnormal or not. Aiming at the technical problem that the working state of the piezoelectric element is difficult to judge, the working state of the piezoelectric element can be detected, and the abnormal working state can be judged in advance.)

一种压电元件检测系统及方法和应用

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种压电元件检测系统及方法和应用。

背景技术

压电陶瓷作为智能材料，能实现电能与机械能之间的相互转换，其中压电悬臂梁结构应用较为常见，广泛应用于振动能量收集器、俘能器、振动抑制、微型驱动装置等领域，在这些工程应用中，通过分时驱动双晶片压电悬臂梁或单晶片压电悬臂梁达到抑制振动或驱动等效果，当压电悬臂梁工作异常或压电晶片出现老化，压电晶片与基板之间胶结层出现剥落时，因难以提前预警，造成严重的工程故障。压电悬臂梁工作频率相对较高，在长时间工作条件下，压电悬臂梁磨损等由自身物理性质造成的故障，属于暂变过程，难以判断压电悬臂梁在何时处于不佳工作状态。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对压电悬臂梁异常工作状态难以判断的技术问题，本发明提供了一种压电元件检测系统及方法和应用，它可以对压电悬臂梁工作状态进行检测，提前判断出压电悬臂梁的异常工作状态。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种压电元件检测系统，包括依次连接的驱动电路、压电元件、信号检测电路和数据处理模块；其中，驱动电路用以为压电元件提供电学边界条件；所述数据处理模块用以将压电元件的实际输出信号与压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

数据处理模块用以根据压电元件的正常或异常信号输出范围，实时分析压电元件是否异常。当电流驱动电路输出电流为零时，上述系统可作为含有压电传感器的检测系统，用于检测被驱动构件与压电元件作用关系的参数变量大小进行实时检测，比如震动、压力等参数变量。无需额外添加部件，通过该系统同时可对压电元件自身状态异常与否进行实时检测，可实现提前预警。

可选的，还包括显示模块，所述显示模块与数据处理模块连接。数据处理模块对接收到的信号检测电路的模拟信号进行处理后，将处理结果输送至显示模块进行显示，以便直接观察得知系统检测情况。其中，处理结果包括但不限于元件输出的时域和频域信号，与被驱动构件间的作用关系参数变量大小，压电元件是否异常的结果等。

可选的，还包括存储模块，所述存储模块与数据处理模块连接，所述压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围存储在存储模块或数据处理模块中。

可选的，所述信号检测电路包括依次连接的噪声滤波电路和比例放大电路。信号检测电路具有高放大倍数、高灵敏度和高输入阻抗的特点，用以对压电元件实时输出信号进行滤除噪声，和输出信号数值放大，以便数据处理模块作进一步处理。

可选的，所述数据处理模块还包括依次连接的噪声滤波单元、比例放大单元、信号变换单元和分析比对单元，所述噪声滤波单元与信号检测电路连接，所述分析比对单元，用以将压电元件的实际输出信号与压电元件正常状态或异常状态信号比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

可选的，所述的压电元件为压电晶体件、压电半导体或压电陶瓷件；若所述的压电元件为压电晶体件时，所述压电晶体件为压电悬臂梁，所述压电悬臂梁包括基板和压电晶片，所述基板的一个以上的侧面上设有压电晶片。

一种压电元件检测方法，根据以上任一项技术方案所述的一种压电元件检测系统，包括：根据设定的电学边界条件，驱动电路向压电元件输送信号；在设定的机械边界条件下，压电元件接收到驱动电路发来的信号，信号检测电路接收到压电元件的输出信号后，传输给数据处理模块；所述数据处理模块进行处理，得到对压电元件的实际输出信号，将压电元件的实际输出信号与压电元件正常状态或异常状态信号比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

可选的，还包括：数据处理模块处理得到压电元件实时输出信号，与压电元件的正常信号输出范围比对，若压电元件实时输出信号在压电元件的正常信号输出范围内，则压电元件正常；若压电元件实时输出信号在压电元件的正常信号输出范围外，则压电元件异常。

可选的，还包括：数据处理模块处理得到压电元件实时输出信号，与压电元件的各类异常信号输出范围比对，若压电元件实时输出信号在压电元件的各类异常信号输出范围内，则压电元件异常；若压电元件实时输出信号在压电元件的各类异常信号输出范围外，则压电元件正常。

可选的，所述压电元件机械边界条件为自由，驱动电路向压电元件输入电流，控制压电元件弯曲，作用于被驱动构件上；信号检测电路接收到压电元件的输出信号后，传输给数据处理模块；数据处理模块对信号检测模块输出的模拟信号进行处理，将压电元件的实际输出信号与压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围，比对分析得到压电元件是否异常。

可选的，所述压电元件正常状态或异常状态信号存储在存储模块中，或数据处理模块中；若所述压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围存储在存储模块中，则数据处理模块将压电元件的实际输出信号，与从存储模块读取到的压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围，比对分析得到压电元件是否异常。

可选的，还包括：与数据处理模块连接的显示模块实时显示的内容至少包括压电元件是否异常的结果，若压电元件为异常时，实时动态显示压电元件的具体异常状态。

一种压电元件检测系统的应用，包括以上任一项所述的一种压电元件检测系统。

可选的，所述压电元件检测系统用于对压电元件的工作状态进行检测。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实施例的技术方案可以实现压电悬臂梁的自检测功能，提前预警，避免压电悬臂梁因各种原因造成的工程故障。信号检测电路包括电流电压变换，噪声滤波，电压比例放大等，数据处理模块接收到信号检测电路输出的模拟信号后，进行A/D转换，得到压电悬臂梁同时作为驱动器和感知器时的时域及频域信号。双晶片压电悬臂梁或单晶片压电悬臂梁在工作时，作为驱动器在电流驱动电路下上下摆动，作用于被驱动件。压电晶体作为驱动器时本身可等效为一电容器并联RLC电路，在驱动电流驱动电路下，其内部必定存在充放电耦合振荡电流的信号，因而在感知信号检测电路中可通过检测电路放大这一信号，该信号受压电悬臂梁边界条件调制，当压电悬臂梁与被驱动件接触或受外界撞击时，压电晶片经正压电效应产生电位移耦合进入上述振荡信号之中，经数据处理模块及显示模块实时显示该信号的时域及频域，如若信号与正常信号对比出现任何偏差，则说明压电悬臂梁工作状态异常。该发明实现了压电悬臂梁驱动和感知功能的共位；实现了压电悬臂梁自感知、自检测、自诊断功能，以避免工程故障。

附图说明

图1为本发明实施例提出的压电悬臂梁检测系统的结构示意图；

图2为压电悬臂梁等效电路图之一；

图3为压电悬臂梁结构示意图之一。

图中：1、压电悬臂梁；11、压电晶片；12、基板；2、电流驱动电路；3、信号检测电路；4、数据处理模块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

结合附图1-3，一种压电元件检测系统，包括依次连接的驱动电路、压电元件、信号检测电路3和数据处理模块4；其中，驱动电路用以为压电元件提供电学边界条件；所述数据处理模块4用以将压电元件的实际输出信号与压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

压电元件的机械边界条件可根据所在的应用环境改变，与驱动电路设定的不同种类的电学边界条件组合，形成压电元件的四类边界条件，通过上述系统可实现在四类边界条件下，对压电元件的工作状态异常与否的检测功能，如若在第一类边界条件下，数据处理模块4处理得到压电元件的实际输出信号，与对应边界条件下，即第一类边界条件下，压电元件正常信号输出范围或压电元件可能存在的各类异常信号输出范围比对分析，判断压电元件工作状态是否异常，可以想到的是，其他边界条件下，压电元件工作异常与否的检测系统，及检测方法类似。不同类型的边界条件下，压电元件正常信号输出范围，可通过不断调试压电元件收集得到，也可通过收集压电元件正常工作状态下输出信号范围确定；压电元件的各类异常信号输出范围，可通过以往工程经验收集，或可通过调试各种可能会发生的压电元件异常工作情况收集得到，比如通过改变压电元件的输入信号，及受到的反作用力等条件，模拟压电元件断裂、磨损、失效等场景，从而得到压电元件的输出信号，可得到压电元件的异常信号输出范围，简言之，压电元件正常信号输出范围，以及压电元件的各类异常信号输出范围的数据源的得到方式或收集方法，均不受本实施例列举所限。

数据处理模块4用以根据压电元件的正常或异常信号输出范围，实时分析压电元件是否异常。当驱动电路作为电流驱动电路2时，若输出电流为零时，上述系统可作为含有压电传感器的检测系统，用于检测被驱动构件与压电元件作用关系的参数变量大小进行实时检测，比如震动、压力等参数变量。无需额外添加部件，通过该系统同时可对压电元件自身状态异常与否进行实时检测，可实现提前预警。

此外，作为可选的改进方案，该系统还包括显示模块，所述显示模块与数据处理模块4连接。数据处理模块4对接收到的信号检测电路3的模拟信号进行处理后，将处理结果输送至显示模块进行显示，以便直接观察得知系统检测情况。其中，处理结果包括但不限于元件输出的时域和频域信号，与被驱动构件间的作用关系参数变量大小，压电元件是否异常的结果等。

作为本实施例的实施方式之一，还包括存储模块，所述存储模块与数据处理模块4连接，所述压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围存储在存储模块或数据处理模块4中。所述信号检测电路3包括依次连接的噪声滤波电路和比例放大电路。信号检测电路3具有高放大倍数、高灵敏度和高输入阻抗的特点，用以对压电元件实时输出信号进行滤除噪声，和输出信号数值放大，以便数据处理模块作进一步处理。

此外，作为另一信号处理的方式，所述数据处理模块4还包括依次连接的噪声滤波单元、比例放大单元、信号变换单元和分析比对单元，所述噪声滤波单元与信号检测电路3连接，所述分析比对单元，用以将压电元件的实际输出信号与压电元件正常状态或异常状态信号比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

所述的压电元件为压电晶体件、压电半导体或压电陶瓷件；若所述的压电元件为压电晶体件时，所述压电晶体件为压电悬臂梁1，所述压电悬臂梁1包括基板12和压电晶片11，所述基板12的一个以上的侧面上设有压电晶片11。

当所述的压电元件为压电晶体件，所述压电晶体件为压电悬臂梁1时，本实施例提出了一种压电元件检测系统，包括压电悬臂梁1、电流驱动电路2、信号检测电路3和数据处理模块4；其中，电流驱动电路2用以为压电悬臂梁1输入电流，以使压电悬臂梁1弯曲，作用于被驱动构件上；所述压电悬臂梁1与信号检测电路3连接；信号检测电路3与数据处理模块4连接。数据处理模块4用以根据压电悬臂梁1的正常或异常信号输出范围，实时分析压电悬臂梁1是否异常。其中，电流驱动电路2为驱动电路的实现方式之一。

电流驱动电路2向压电悬臂梁1输入电流，通过控制电流驱动电路2输出的电流，因逆压电效应，驱动压电悬臂梁1上下弯曲，作用于被驱动构件上。即，在电流驱动电路2输出电流作用下，压电悬臂梁1作为驱动器，等效为电容C0并联RLC，包括串联的电阻R1、电感L1和电容C1，如图2所示，产生机械弯曲变形，作用于被驱动构件上，压电悬臂梁1存在充放电耦合振荡电流信号；与此同时，被驱动构件与压电悬臂梁1互相作用，压电悬臂梁1产生机械振动变形，因正压电效应，压电悬臂梁1亦作为感知器，等效为电荷发生器，将机械振动变形转化为感生电荷形成电流，与振荡电流信号耦合，即压电悬臂梁1经正压电效应产生电位移耦合进入上述振荡电流信号之中；

输送给信号检测电路3，信号检测电路3接收到该电流信号后，进行放大滤波等处理，形成模拟信号；数据处理模块4接收到信号检测电路3输出的模拟信号后，进行包括A/D转换在内的一系列数据处理，得到时域及频域信号。

当压电悬臂梁1处于正常状态时，受压电悬臂梁1边界条件调制，通过上述操作可得到压电悬臂梁1正常信号输出范围，并备份在数据处理模块4中，或存储于系统的存储模块中。

当压电悬臂梁1处于异常状态时，经过上述系统可得到压电悬臂梁1的输出信号，与正常状态下的正常信号输出范围进行比对，若在该正常信号输出范围内，则压电悬臂梁1正常。若不在该正常信号输出范围内，则压电悬臂梁1异常。

当电流驱动电路2输出电流为零时，上述系统可作为含有压电传感器的检测系统，用于检测被驱动构件与压电悬臂梁1作用关系的参数变量大小进行实时检测，比如震动、压力等参数变量。无需额外添加部件，通过该系统同时可对压电悬臂梁1自身状态正常与否进行实时检测，可实现提前预警。

可选的实施方式是，还包括显示模块，所述显示模块与数据处理模块4连接。数据处理模块4对接收到的信号检测电路3的模拟信号进行处理后，将处理结果(包括但不限于压电悬臂梁1输出的时域和频域信号，与被驱动构件间的作用关系参数变量大小，压电悬臂梁1是否异常的结果等)，输送至显示模块进行显示，以便直接观察得知系统检测情况。

此外，还包括存储模块，所述存储模块与数据处理模块4连接，用以存储压电悬臂梁1的正常信号输出范围，或压电悬臂梁1各类异常信号输出范围。数据处理模块4对接收到的信号检测电路3的模拟信号进行处理后，读取存储模块中存储的数据，与实时检测的压电悬臂梁1的信号进行比对，当存储模块中存储的是压电悬臂梁1的正常信号输出范围时，若实时检测的压电悬臂梁1的信号在该正常信号输出范围内，则压电悬臂梁1正常，若实时检测的压电悬臂梁1的信号在该正常信号输出范围外，则压电悬臂梁1异常；

当存储模块中存储的是压电悬臂梁1各类异常状态信号输出范围时，若实时检测的压电悬臂梁1的信号在该异常信号输出范围内，则压电悬臂梁1异常，且进一步可得到压电悬臂梁1对应的异常状态；若实时检测的压电悬臂梁1的信号在该异常信号输出范围外，则压电悬臂梁1正常；

当存储模块中存储的是压电悬臂梁1的正常信号输出范围，和压电悬臂梁1各类异常状态信号输出范围时，可执行上述操作，不分先后顺序，根据实际需要设定，不受本实施例限制。

此外，若数据处理模块4与显示模块连接，上述处理结果，实时显示在显示模块上，比如直接显示压电悬臂梁1的具体异常状态种类。

系统中的信号检测电路3包括依次连接的噪声滤波电路和比例放大电路。即，信号检测电路3具有高放大倍数、高灵敏度和高输入阻抗的特点，用以对压电悬臂梁1实时输出信号进行滤除噪声，和输出信号数值放大，以便数据处理模块4作进一步处理。

作为另一实现方式，数据处理模块4还包括依次连接的噪声滤波单元、比例放大单元、信号变换单元和分析比对单元，所述噪声滤波单元与信号检测电路3连接。即，数据处理模块4具有高放大倍数、高灵敏度和高输入阻抗的功能特点，用以对信号检测电路3输出信号进行滤除噪声，和输出信号数值放大，以便信号变换单元进行处理提取需要的信号指标，从而发送给分析比对单元，比对分析，得出压电悬臂梁1工作状态是否异常的结论。

如图1和3所示，所述压电悬臂梁1包括基板11和压电晶片12，所述基板11的一个以上的侧面上设有压电晶片12。即，所述压电悬臂梁1为单压电晶体悬臂梁或双层压电晶体悬臂梁，尺寸大小根据实际情况而定，压电晶片12与基板11之间通过胶结而成，且基板11尺寸大小无须与压电晶片12尺寸相同。

实施例2

一种压电元件检测方法，根据实施例1中任一项技术方案所述的一种压电元件检测系统，包括：根据设定的电学边界条件，驱动电路向压电元件输送信号；在设定的机械边界条件下，压电元件接收到驱动电路发来的信号，信号检测电路3接收到压电元件的输出信号后，传输给数据处理模块4；所述数据处理模块4进行处理，得到对压电元件的实际输出信号，将压电元件的实际输出信号与压电元件正常状态或异常状态信号比对分析，判断压电元件工作状态是否异常。

具体的，还包括：数据处理模块处理得到压电元件实时输出信号，与压电元件的正常信号输出范围比对，若压电元件实时输出信号在压电元件的正常信号输出范围内，则压电元件正常；若压电元件实时输出信号在压电元件的正常信号输出范围外，则压电元件异常。

作为另一实施方式，还包括：数据处理模块处理得到压电元件实时输出信号，与压电元件的各类异常信号输出范围比对，若压电元件实时输出信号在压电元件的各类异常信号输出范围内，则压电元件异常；若压电元件实时输出信号在压电元件的各类异常信号输出范围外，则压电元件正常。

在第一边界条件下，所述压电元件机械边界条件为自由，驱动电路向压电元件输入电流，控制压电元件弯曲，作用于被驱动构件上；信号检测电路3接收到压电元件的输出信号后，传输给数据处理模块4；数据处理模块4对信号检测模块3输出的模拟信号进行处理，将压电元件的实际输出信号与压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围，比对分析得到压电元件是否异常。

所述压电元件正常状态或异常状态信号存储在存储模块中，或数据处理模块4中；若所述压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围存储在存储模块中，则数据处理模块4将压电元件的实际输出信号，与从存储模块读取到的压电元件正常信号输出范围或压电元件各类异常信号输出范围，比对分析得到压电元件是否异常。

还包括：与数据处理模块4连接的显示模块实时显示的内容至少包括压电元件是否异常的结果，若压电元件为异常时，实时动态显示压电元件的具体异常状态。还可以包括压电元件的实时输出信号，压电元件的型号，检测系统所应用的产品或技术方向等，可结合应用方向，与控制系统或中心相结合，灵活调整变换。

一种压电元件检测系统的应用，包括实施例1中任一项技术方案所述的一种压电元件检测系统。可以想到的是，将一种压电元件检测系统应用在性能要求较高的场合环境下的相关参数检测，比如汽车、打印机等产品或技术领域，一方面要求压电元件作为驱动器或传感器可正常工作，另一方面又要确保应用在以上场合中的压电元件工作状态正常，确保相关产品或技术正常运作，确保安全。而本实施例所述的一种压电元件检测系统在应用时，既可实现驱动，或传感检测的技术效果；另一方面还可以实现对自身工作状态是否异常的实时检测和监控，一旦发现异常，可提前预警，提前采取预防措施；防止因压电元件工作异常，或失效，致使应用有一种压电元件检测系统的相关产品或技术功能失效，进而导致故障或安全事故等情况发生，可以降低相关损失。

此外，压电元件检测系统用于对压电元件的工作状态进行检测，可通过执行上述任一技术方案所述的一种压电元件检测方法，实现压电元件状态正常或异常的检测判断，可配合相关产品或技术的控制系统、控制中心或显示屏等，直接或间接的显示本实施例中的压电元件自身的工作状态，或应用了本实施例的一种压电元件检测系统的相关产品或技术的工状态，以达到提前预警因压电元件自身工作状态异常所引起的相关产品或技术的故障或安全事故等情况，用以实现提前预警的技术效果；在上述应用中，压电元件的型号种类选择可根据具体的应用场景，性价比，性能指标需求等因素综合考虑确定；不受本实施例列举所限；此外，一种压电元件检测系统的应用场合或场景也不受本实施例列举所限，为适应相关产品或技术领域，可做适应性调整和修改，均在本实施例的解释范围之内。

当所述的压电元件为压电晶体件，所述压电晶体件为压电悬臂梁1时，本实施例提出了一种压电元件检测方法，基于实施例1中的一种压电元件检测系统，包括：电流驱动电路2向压电悬臂梁1输入电流，控制压电悬臂梁1弯曲，作用于被驱动构件上；信号检测电路3接收到压电悬臂梁1的输出信号后，传输给数据处理模块4；数据处理模块4对数据处理模块4输出的模拟信号进行处理，比对分析得到压电悬臂梁1是否异常。

数据处理模块4处理后的压电悬臂梁1输出信号种类均包括压电悬梁臂1输出电流的频域信号或时域信号，经数据处理模块4处理后，可得到压电悬梁臂1输出电流振动特征频率。所述压电悬臂梁1的输出电流信号的振动特征频率，在压电悬臂梁1存在末端负载变化、结构异常、晶体老化、动程受阻、受撞击等情况时，该特征频率产生变化，数据处理模块4根据该特征频率判断压电悬臂梁1工作状态是否异常。通过该方法，一方面可实时检测压电悬臂梁1输出信号，另一方面，实时检测压电悬臂梁1的工作状态是否异常。集合了压电悬臂梁1的传感功能，以及压电悬臂梁1工作状态异常与否的检测功能，在实时传感的同时，可实现实时自检测功能。

作为本实施例的进一步改进，数据处理模块4处理得到压电悬臂梁1实时输出信号，与压电悬臂梁1的正常信号输出范围比对，若压电悬臂梁1实时输出信号在压电悬臂梁1的正常信号输出范围内，则压电悬臂梁1正常；若压电悬臂梁1实时输出信号在压电悬臂梁1的正常信号输出范围外，则压电悬臂梁1异常。

或者还可以是：数据处理模块4处理得到压电悬臂梁1实时输出信号，与压电悬臂梁1的各类异常信号输出范围比对，若压电悬臂梁1实时输出信号在压电悬臂梁1的各类异常信号输出范围内，则压电悬臂梁1异常；若压电悬臂梁1实时输出信号在压电悬臂梁1的各类异常信号输出范围外，则压电悬臂梁1正常。本实施例中的压电悬臂梁1的各类异常情况包括但不限于压电晶片12出现老化，压电晶片12与基板11之间胶结层出现剥落等。

可以想到的是，若系统中包括显示模块，则上述方法还包括：与数据处理模块4连接的显示模块实时显示压电悬臂梁1是否异常的结果。实时动态显示检测到的压电悬臂梁1输出信号，若压电悬臂梁1为异常时，实时动态显示压电悬臂梁1的具体异常状态。可提前预知压电悬臂梁1的驱动效果，避免因自身压电晶体老化或压电晶体与基板胶层剥落等原因出现驱动不到位等严重的工程故障。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。