[发明专利]一种电致应变材料的分时驱动与传感装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电致应变材料的分时驱动与传感装置，其特征在于：包括采集电路、时序配置电路、驱动电路、电致应变材料和电极，所述电致应变材料上下面分别设有正负电极，其中，

所述采集电路包括采集MCU和第一信号放大器，所述采集MCU的信号输入端与第一信号放大器的信号输出端连接，所述第一信号放大器的信号输入端与时序配置电路中的高频电磁开关的第一连接端连接；

所述时序配置电路包括主MCU、时序生成器和高频电磁开关，所述主MCU的信号输出端与时序生成器的信号输入端连接，所述时序生成器的信号输出端与高频电磁开关的信号输入端相连，高频电磁开关的第二连接端与电致应变材料的正负电极相连接；

所述驱动电路包括驱动MCU和功率输出器，所述驱动MCU的信号输出端与功率输出器的信号输入端连接，所述功率输出器的信号输出端与高频电磁开关的第三连接端连接；

所述采集MCU、驱动MCU以及主MCU均提供外部程控接口，分别单独对内部逻辑进行调控。

2.根据权利要求1所述的一种电致应变材料的分时驱动与传感装置，其特征在于，所述功率输出器包括微处理器、D/A转换器和第二信号放大器，所述微处理器的信号输入端与驱动MCU的信号输出端连接，所述微处理器的信号输出端与D/A转换器的信号输入端连接，所述D/A转换器的信号输出端与第二信号放大器的信号输入端连接，所述第二信号放大器的信号输出端与高频电磁开关的第三连接端连接。

3.一种电致应变材料的分时驱动与传感的控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种电致应变材料的分时驱动与传感装置对电致应变材料进行控制，具体方法如下：

步骤1：主MCU根据外部程控接口的输入或者内部编程方式对电致应变材料的驱动和传感功能进行配置，并将配置信息传输至时序生成器；

步骤2：所述时序生成器根据主MCU的配置信息自动生成高低电平信号，实现阶跃和脉冲信号的生成，并将生成的阶跃和脉冲信号传输至高频电磁开关；

步骤3：所述高频电磁开关根据所述时序生成器的输出信号自动切换开关，当时序生成器保持高电平输出时，所述高频电磁开关接通驱动电路引入外部驱动电压信号，此时，电致应变材料作为驱动器，进入步骤4；当时序生成器保持低电平输出时，所述高频电磁开关接通采集电路，此时电致应变材料作为传感器，输出电传感信号，进入步骤5；当时序生成器保持高低电平信号脉冲输出时或者高低电平按时序切换时，所述高频电磁开关将根据时序生成器的输出信号有时序的控制驱动电路与采集电路的接通与断开，实现电致应变材料的分时驱动与传感；

步骤4：当驱动电路接通时，功率输出器根据驱动MCU针对不同电致应变材料的配置进行算法控制与功率输出；

步骤5：当采集电路接通时，采集MCU根据不同的电致应变材料，利用相应的非线性拟合模型与形变模拟方法实现对电致应变材料的形变感知。