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MFC壓電纖維片的介紹與應(yīng)用舉例

MFC壓電纖維片是壓電纖維復(fù)合材料，內(nèi)部是由壓電纖維棒組成，有橫向伸長(zhǎng)、收縮、以及45°斜邊伸長(zhǎng)三種形變模式。通過將壓電纖維片與金屬薄片粘接貼合的方式帶動(dòng)金屬片發(fā)生彎曲、扭轉(zhuǎn)等形變。

MFC壓電纖維片分為P1、P2、P3、F1、S1五種類型，它們的厚度都約為0.3mm，MFC壓電纖維片是柔性的，可彎曲。

當(dāng)作為促動(dòng)器使用時(shí)，五種類型都適合；當(dāng)作為傳感器使用時(shí)，一般選擇P2或P3類型。其中，S1類型是將促動(dòng)型MFC（P1）與傳感型MFC（P2）配置在同一個(gè)MFC上，P2傳感型可用于檢測(cè)振動(dòng)，P1類型MFC可用于振動(dòng)的抑制。

用作致動(dòng)器（P1,P2,P3,F1類型）

MFC壓電纖維片作為致動(dòng)器使用時(shí)，給其加載一定的電壓，纖維片會(huì)橫向或者45°方向伸長(zhǎng)或橫向收縮，將MFC壓電纖維片粘貼于金屬或其他材料薄片上，電壓驅(qū)動(dòng)下，金屬板會(huì)隨之發(fā)生一定頻率的彎曲變形，由于MFC壓電纖維片具有位移行程大、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，可用于減震抑震等應(yīng)用。

用作傳感器或發(fā)電（P2,P3類型）

MFC壓電纖維片作為傳感器使用，將其粘貼于被測(cè)物表面，當(dāng)被測(cè)物發(fā)生形變或振動(dòng)時(shí)，MFC壓電纖維片會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電荷量，形變?cè)酱?，產(chǎn)生的電荷量越多，從而檢測(cè)形變或受力情況。

MFC壓電纖維片也可以用于發(fā)電，當(dāng)外力作用下使其發(fā)生形變時(shí)，壓電纖維片內(nèi)部產(chǎn)生電荷電壓。

P1類型MFC壓電纖維片

運(yùn)動(dòng)方式：橫向伸長(zhǎng)

驅(qū)動(dòng)電壓：-500V~1500V

大伸長(zhǎng)位移：153µm

應(yīng)用：可用作促動(dòng)器

P2類型MFC壓電纖維片

運(yùn)動(dòng)方式：橫向收縮

驅(qū)動(dòng)電壓：-60V~360V

大收縮位移：113µm

應(yīng)用：可用作促動(dòng)器及傳感器

P3類型MFC壓電纖維片

運(yùn)動(dòng)方式：長(zhǎng)度及寬度雙向收縮

驅(qū)動(dòng)電壓：-60V~360V

大長(zhǎng)/寬方向收縮位移：76/25µm

應(yīng)用：可用作促動(dòng)器及傳感器

F1類型MFC壓電纖維片

運(yùn)動(dòng)方式：45度方向伸長(zhǎng)

驅(qū)動(dòng)電壓：-500V~1500V

大伸長(zhǎng)位移：148µm

應(yīng)用：可用作促動(dòng)器

MFC壓電纖維片技術(shù)參數(shù)

MFC壓電纖維片應(yīng)用舉例

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)：通過MFC壓電纖維片粘貼于被測(cè)表面，當(dāng)被測(cè)表面發(fā)生形變、裂縫、破損等情況時(shí)，MFC壓電纖維片作為傳感器會(huì)輸出電荷信號(hào)。

懸臂梁減震：MFC壓電纖維片粘貼于懸臂梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)振動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，對(duì)MFC壓電纖維片施加電壓，使得MFC壓電纖維片產(chǎn)生與振動(dòng)相反方向的形變，從而抵消振動(dòng)。

雷達(dá)天線/相控陣天線：MFC壓電纖維片成三角式分布，通過MFC壓電纖維片間的形變配合，從而改變天線的面形。

機(jī)翼減震/除冰：將MFC壓電纖維片粘貼于機(jī)翼的表面，產(chǎn)生的彎曲運(yùn)動(dòng)可改變機(jī)翼的形狀。

振動(dòng)發(fā)電：手動(dòng)以一定的頻率連續(xù)彎曲MFC壓電纖維片，可產(chǎn)生相應(yīng)頻率、幅度的電荷，產(chǎn)生的電荷可點(diǎn)亮LED燈。更大的頻率及彎曲幅度可產(chǎn)生更多的能量。

壓電纖維片的驅(qū)動(dòng)控制器