Aigtek高压放大器在DEMES驱动器性能测试中的应用

实验名称：DEMES驱动器性能测试

实验目的：设计了一种新型DEMES驱动器，并针对该驱动器进行了理论建模和实验测试，对比分析了软体驱动器相关参数对软体驱动器性能的影响规律，接下来分别介绍实验材料及装置、DEMES驱动器的设计和制作、DEMES驱动器的理论建模和相关的实验研究。

测试设备：高压放大器、信号发生器、激光位移传感器、力传感器和计算机等。

实验过程：

图1：DEMES驱动器伸长量和阻抗力测试原理

如图2所示是DEMES驱动器伸长量和阻抗力的测试原理示意图。在测量位移和电压关系时，我们把DE驱动器一端固定，使另一端可在离型纸上自由滑动。具体步骤如下：（1）在DE驱动器自由端安装“L”型纸板，将激光束打在纸板上；（2）通过信号源和高压放大器对DE驱动器施加电压；（3）随着电压的不断增大，直至DE薄膜击穿时停止测试；（4）将测试过程中的激光位移传感器所采集的模拟信号转换成数字信号之后传输至计算机；（5）测量同一批制作的其他样品，多次测量后取其平均值。

实验结果：

图2：DEMES驱动器变形前后对比

如图2所示为DE驱动器在5kV电压下驱动器的变形状态和参考状态对比，二者长度之差即为驱动器的伸长量（位移）。在参考状态时，由于柔性框架的限制，DE膜在驱动方向上保持一定的初始长度。当在DE膜上施加电压时，驱动器的初始平衡状态由于Maxwell应力而打破，此时驱动器产生一定的驱动位移以达到新的平衡状态，该状态也称为驱动状态。

图3：DEMES驱动器粘弹性测试

在测试DE驱动器静态特性时，选用伸压缩率为100V/s的三角波作为驱动信号，在实验过程中，认为当三角波伸压缩较小时，对应每个时刻都是一个准静态，即电压近似恒定。如图3所示为DE驱动器粘弹性实验和模型预测对比，从图中可以明显看出，模型计算计算和试验测试结果吻合较好。

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图：ATA-67100高压放大器规格参数

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审核编辑 黄宇