實驗(yan)名稱：DEMES驅動器性能測(ce)試

　　實(shi)驗目的：設計了(le)一種(zhong)新型DEMES驅(qu)動(dong)器(qi)，并針對(dui)該(gai)驅(qu)動(dong)器(qi)進(jin)行了(le)理論建模和(he)(he)實(shi)驗測(ce)試，對(dui)比(bi)分(fen)析(xi)了(le)軟(ruan)(ruan)體驅(qu)動(dong)器(qi)相關參數對(dui)軟(ruan)(ruan)體驅(qu)動(dong)器(qi)性能的影響規律，接下來分(fen)別介紹實(shi)驗材(cai)料及裝置、DEMES驅(qu)動(dong)器(qi)的設計和(he)(he)制作、DEMES驅(qu)動(dong)器(qi)的理論建模和(he)(he)相關的實(shi)驗研(yan)究。

　　測試(shi)設備：高(gao)壓放(fang)大器、信(xin)號發生器、激光位移傳感(gan)器、力傳感(gan)器和計算機等。

　　實驗過程：

　　圖1：DEMES驅動器伸長量和阻抗力(li)測試(shi)原理

　　如(ru)圖2所示(shi)是DEMES驅動(dong)器(qi)伸(shen)長(chang)量(liang)(liang)(liang)和(he)阻抗力的(de)測(ce)(ce)試(shi)原理示(shi)意圖。在(zai)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)位移(yi)和(he)電壓關(guan)系時(shi)，我(wo)們把DE驅動(dong)器(qi)一端固定，使另一端可(ke)在(zai)離型紙上自由滑動(dong)。具體步驟如(ru)下(xia)：（1）在(zai)DE驅動(dong)器(qi)自由端安裝“L”型紙板，將激光(guang)束打在(zai)紙板上；（2）通過信(xin)(xin)號源和(he)高(gao)壓放大(da)器(qi)對(dui)DE驅動(dong)器(qi)施(shi)加電壓；（3）隨著電壓的(de)不(bu)斷增大(da)，直(zhi)至DE薄(bo)膜擊(ji)穿時(shi)停止測(ce)(ce)試(shi)；（4）將測(ce)(ce)試(shi)過程中的(de)激光(guang)位移(yi)傳感器(qi)所采集(ji)的(de)模擬信(xin)(xin)號轉換成數字信(xin)(xin)號之后(hou)傳輸至計算(suan)機；（5）測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)同一批(pi)制作(zuo)的(de)其他樣品(pin)，多次測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)后(hou)取其平均(jun)值(zhi)。

　　實驗結果：

　　圖2：DEMES驅動器變形前后對比

　　如圖2所(suo)示(shi)為(wei)DE驅(qu)(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)在(zai)(zai)5kV電壓下驅(qu)(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)變形狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態和參考狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態對比(bi)，二者長度之差即為(wei)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)伸長量（位移(yi)）。在(zai)(zai)參考狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態時(shi)，由于柔性框架的(de)(de)(de)限(xian)制，DE膜(mo)在(zai)(zai)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)方向上(shang)保持一定的(de)(de)(de)初始(shi)長度。當在(zai)(zai)DE膜(mo)上(shang)施加電壓時(shi)，驅(qu)(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)初始(shi)平衡狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態由于Maxwell應力而打(da)破，此時(shi)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)器(qi)(qi)產(chan)生一定的(de)(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)位移(yi)以達到新(xin)的(de)(de)(de)平衡狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態，該狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態也(ye)稱為(wei)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態。

　　圖3：DEMES驅動器粘彈性測(ce)試

　　在(zai)測(ce)試(shi)(shi)DE驅動(dong)(dong)器(qi)靜(jing)態特性時(shi)，選用伸壓縮率(lv)為100V/s的(de)三角波(bo)作為驅動(dong)(dong)信號，在(zai)實(shi)驗過程(cheng)中(zhong)，認為當三角波(bo)伸壓縮較小時(shi)，對應每個時(shi)刻都是一個準靜(jing)態，即電壓近似恒定。如圖3所示為DE驅動(dong)(dong)器(qi)粘彈性實(shi)驗和模型(xing)預(yu)測(ce)對比(bi)，從(cong)圖中(zhong)可以(yi)明顯看出，模型(xing)計算(suan)計算(suan)和試(shi)(shi)驗測(ce)試(shi)(shi)結果吻合較好(hao)。

　　高壓放大器推薦：ATA-67100

　　圖：ATA-67100高壓放(fang)大器規格參數

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