[发明专利]IPMC驱动/PVDF感知一体化机构

摘要

本发明公开了一种IPMC驱动/PVDF感知一体化机构，此机构基于智能材料IPMC的驱动与PVDF的感知技术。通过周期性负反馈控制算法解决IPMC驱动过程的蠕变现象，实现对IPMC的高精度、快速性驱动，解决了传统驱动方式在微机电系统中存在的缺点。同时，运用PVDF具有的频率响应范围宽、力电转换灵敏度高的特点，制作的PVDF高精度微力传感器，作为IPMC驱动末端的反馈传感器。将IPMC与PVDF粘贴为一体制成IPMC驱动/PVDF感知一体机构。

主权项

一种IPMC驱动/PVDF感知一体化机构，其特征在是包括屏蔽导线、IPMC驱动/PVDF感知一体机构金属壳、IPMC薄膜、探针、PVDF薄膜；所述的屏蔽导线用于传导驱动IPMC和感知PVDF的信号，IPMC驱动/PVDF感知一体机构金属壳体包含IPMC的驱动电极和PVDF的感知电极，用金属外壳封装有助于对干扰信号的屏蔽，包括用塑料薄膜紧密封装的智能材料IPMC薄膜和PVDF薄膜，外接探针进行操作；将同尺寸的IPMC薄膜与PVDF薄膜一体加水紧密封装，保证IPMC的驱动特性；PC机与周期性负反馈控制器相连，周期性负反馈控制器采用周期性负反馈控制算法控制IPMC驱动电路驱动IPMC薄膜，IPMC薄膜发生相应的形变后推动探针移动；探针移动时，PVDF薄膜感知探针在微操作过程中受到微小的力，PVDF薄膜将感知信号经PVDF信号调理电路、数据采集卡处理后送至PC机，以使PC机计算探针受到的力；采用所述IPMC驱动/PVDF感知一体化机构所测位移与激光位移传感器所测位移相比误差在‑0.5‑+0.5mm之间；采用所述IPMC驱动/PVDF感知一体化机构所测力与微力传感器所测力相比误差在‑0.1‑+0.1mN之间。