實(shí)驗(yàn)名稱：DEMES驅(qū)動(dòng)器性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)了一種新型DEMES驅(qū)動(dòng)器，并針對(duì)該驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了理論建模和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)比分析了軟體驅(qū)動(dòng)器相關(guān)參數(shù)對(duì)軟體驅(qū)動(dòng)器性能的影響規(guī)律，接下來(lái)分別介紹實(shí)驗(yàn)材料及裝置、DEMES驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制作、DEMES驅(qū)動(dòng)器的理論建模和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、信號(hào)發(fā)生器、激光位移傳感器、力傳感器和計(jì)算機(jī)等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖1：DEMES驅(qū)動(dòng)器伸長(zhǎng)量和阻抗力測(cè)試原理

如圖2所示是DEMES驅(qū)動(dòng)器伸長(zhǎng)量和阻抗力的測(cè)試原理示意圖。在測(cè)量位移和電壓關(guān)系時(shí)，我們把DE驅(qū)動(dòng)器一端固定，使另一端可在離型紙上自由滑動(dòng)。具體步驟如下：（1）在DE驅(qū)動(dòng)器自由端安裝“L”型紙板，將激光束打在紙板上；（2）通過(guò)信號(hào)源和高壓放大器對(duì)DE驅(qū)動(dòng)器施加電壓；（3）隨著電壓的不斷增大，直至DE薄膜擊穿時(shí)停止測(cè)試；（4）將測(cè)試過(guò)程中的激光位移傳感器所采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后傳輸至計(jì)算機(jī)；（5）測(cè)量同一批制作的其他樣品，多次測(cè)量后取其平均值。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：DEMES驅(qū)動(dòng)器變形前后對(duì)比

如圖2所示為DE驅(qū)動(dòng)器在5kV電壓下驅(qū)動(dòng)器的變形狀態(tài)和參考狀態(tài)對(duì)比，二者長(zhǎng)度之差即為驅(qū)動(dòng)器的伸長(zhǎng)量（位移）。在參考狀態(tài)時(shí)，由于柔性框架的限制，DE膜在驅(qū)動(dòng)方向上保持一定的初始長(zhǎng)度。當(dāng)在DE膜上施加電壓時(shí)，驅(qū)動(dòng)器的初始平衡狀態(tài)由于Maxwell應(yīng)力而打破，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生一定的驅(qū)動(dòng)位移以達(dá)到新的平衡狀態(tài)，該狀態(tài)也稱為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

圖3：DEMES驅(qū)動(dòng)器粘彈性測(cè)試

在測(cè)試DE驅(qū)動(dòng)器靜態(tài)特性時(shí)，選用伸壓縮率為100V/s的三角波作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，認(rèn)為當(dāng)三角波伸壓縮較小時(shí)，對(duì)應(yīng)每個(gè)時(shí)刻都是一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)，即電壓近似恒定。如圖3所示為DE驅(qū)動(dòng)器粘彈性實(shí)驗(yàn)和模型預(yù)測(cè)對(duì)比，從圖中可以明顯看出，模型計(jì)算計(jì)算和試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果吻合較好。

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圖：ATA-67100高壓放大器規(guī)格參數(shù)

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審核編輯 黃宇