測試設(shè)備：介電彈性體薄膜、激光測距傳感器、傳感器控制器、高壓放大器、電腦等。

實驗過程：基于所制備的介電彈性體驅(qū)動器，使用激光位移傳感器、高壓放大器、多功能輸入輸出采集卡等設(shè)備，完成搭建了下圖所示的介電彈性體測試平臺。

圖：介電彈性體測試平臺

介電彈性體驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)容如下：介電彈性體膜被雙軸4倍預(yù)拉伸并固定在聚甲基丙烯酸甲酷圓形框架上。碳導(dǎo)電油脂印在介電彈性體膜的兩側(cè)，內(nèi)徑40毫米，外徑60毫米。然后將PMMA負(fù)載放置在介電彈性體膜的中心，在該中心沒有刷碳導(dǎo)電油脂。整個實驗裝置包括：環(huán)形介電彈性體驅(qū)動系統(tǒng)，安裝用于測量負(fù)載位移的激光位移傳感器，連接到激光傳感器以接收的傳感器監(jiān)視器(LK-G5001P，Keyence)測量數(shù)據(jù)。高壓放大器將驅(qū)動輸入信號放大1000倍，以及一個多功能輸入和輸出設(shè)備，用于傳輸和記錄輸入和輸出數(shù)據(jù)。

實驗結(jié)果：經(jīng)實際測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)正弦驅(qū)動電壓幅值高于3kV時，介電彈性體驅(qū)動器形變量比較大，如圖2-3至圖2-5分別展現(xiàn)了在3.5kV，4.0kV和4.5kV的正弦電壓驅(qū)動的介電彈性體的形變量比較。通過激光位移傳感器的測量，介電彈性體驅(qū)動器最大電致形變量已經(jīng)超過900%。

測試結(jié)果如圖2-3所示。圖2-3(a)為正弦驅(qū)動電壓為3.5kV，1Hz條件下的介電彈性體驅(qū)動器輸出位移實驗結(jié)果，圖2.3(b)為介電彈性體在該輸入信號條件下的輸入輸出響應(yīng)。由此，可以看出，介電彈性體在正弦驅(qū)動電壓驅(qū)動下，體現(xiàn)出了與傳統(tǒng)剛性智能材料驅(qū)動器中的單回路遲滯現(xiàn)象不同的雙回路遲滯現(xiàn)象。圖2-4(a)、圖2-5(a)為正弦驅(qū)動電壓為4.0kV，IHz和4.5kV，1Hz條件下的介電彈性體驅(qū)動器輸出位移實驗結(jié)果，圖2-4(b)和圖2-5(b)為介電彈性體在該輸入信號條件下的輸入輸出響應(yīng)。由此，可以很明顯地看出，介電彈性體驅(qū)動器的蝶形遲滯現(xiàn)象在不同幅值驅(qū)動電壓下呈現(xiàn)出了非線性變化。

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圖：ATA-7050高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇