高压放大器在基液态金属微型马达的应用

实验名称：高压放大器在液态金属微型马达的运动控制中的应用

实验目的：利用兼具“液态”和“金属”属性的家基液态金属，制备成家基液态金属微型马达，分别采用磁场和电场的驱动方式来操控马达实现二维/三维的运动，分析微型马达的运动形式和驱动机制。

实验设备：原子力显微镜，告诉光学相机，ATA-2082高压放大器，X射线光电子能谱仪，稳态瞬态荧光光谱仪，高功率超声波清洗器等。

实验过程：

主要利用铜制的球形(~2mm）正极微电极系统来驱动和引导家基液态金属微型马达。实验中，通过在微电极上施加一个电压（10kV)，家基液态金属微型马达可以在垂直于木质板子上面的纸基面上进行三维跳动。

其次,为了进一步提高家基液态金属微型马达的三维运动的灵活性和可靠性。设计了一个控制平台。通过控制平台来实现对家基液态金属微型马达点对点的精准操控。马达控制平台系统由输入指令的互动媒体端、可以产生模拟信号的电源端、放大信号的电压放大器端以及接收放大信号的操控芯片组成。

如图所示。输入指令的互动媒体端主要是由预先装好指令程序的计算机组成的。在指令程序中预先设定好指令信号串,指令信号串通过转换电源转换成模拟信号，模拟信号通过高压放大器放大信号脉冲,放大后的信号脉冲传输到接受放大信号的操控芯片上。马达就会按着预先设计好的指令信号串实现沿着固定轨道的三维跳跃运动。操控芯片上的延时电路使脉冲信号传输到后一个微电极上，导致前一个微电极局部电场消失，后一个微电极上产生局部电场从而将马达拉到后端微电极与可触摸压力感应基底之间跳动。可触摸压力感应基底通过感应马达跳动过程中对其底部产生的压力来向信号转化器传输压力信号,信号转换器将压力信号转换为电信号传输给能将电信号转换为音乐音符的音响设备。音响设备就会发出我们输入设备输入的那个音符。就仿佛像是在我们操控家基金属微型马达在弹奏钢琴。

实验结果：

通过对家基液态金属微米马达的运动控制和形态重塑及的研究，有助于对其的驱动性能进行优化，推动其在包括化学传感、负载货物运输、材料科学甚至人工智能等领域进行应用。

实验中所用到的ATA-2082高压放大器参数指标：

本实验素材由西安安泰电子发布，如想了解更多有关高压放大器应用，请持续关注安泰电子。

审核编辑：汤梓红