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

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：基于所制備的介電彈性體驅(qū)動(dòng)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(cè)試平臺(tái)。

圖：介電彈性體測(cè)試平臺(tái)

介電彈性體驅(qū)動(dòng)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(méi)有刷碳導(dǎo)電油脂。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置包括：環(huán)形介電彈性體驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，安裝用于測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)。高壓放大器將驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)放大1000倍，以及一個(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)正弦驅(qū)動(dòng)電壓幅值高于3kV時(shí)，介電彈性體驅(qū)動(dòng)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(dòng)的介電彈性體的形變量比較。通過(guò)激光位移傳感器的測(cè)量，介電彈性體驅(qū)動(dòng)器最大電致形變量已經(jīng)超過(guò)900%。

測(cè)試結(jié)果如圖2-3所示。圖2-3(a)為正弦驅(qū)動(dòng)電壓為3.5kV，1Hz條件下的介電彈性體驅(qū)動(dòng)器輸出位移實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖2.3(b)為介電彈性體在該輸入信號(hào)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(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)下，體現(xiàn)出了與傳統(tǒng)剛性智能材料驅(qū)動(dòng)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(dòng)電壓為4.0kV，IHz和4.5kV，1Hz條件下的介電彈性體驅(qū)動(dòng)器輸出位移實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖2-4(b)和圖2-5(b)為介電彈性體在該輸入信號(hào)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(dòng)器的蝶形遲滯現(xiàn)象在不同幅值驅(qū)動(dòng)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