MFC壓電纖維片的介紹與應用舉例

MFC壓電纖維片是壓電纖維復合材料，內部是由壓電纖維棒組成，有橫向伸長(cháng)、收縮、以及45°斜邊伸長(cháng)三種形變模式。通過(guò)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、扭轉等形變。

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

當作為促動(dòng)器使用時(shí)，五種類(lèi)型都適合；當作為傳感器使用時(shí)，一般選擇P2或P3類(lèi)型。其中，S1類(lèi)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傳感型可用于檢測振動(dòng)，P1類(lèi)型MFC可用于振動(dòng)的抑制。

用作致動(dòng)器（P1,P2,P3,F1類(lèi)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(cháng)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、響應速度快等特點(diǎn)，可用于減震抑震等應用。

用作傳感器或發(fā)電（P2,P3類(lèi)型）

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

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

P1類(lèi)型MFC壓電纖維片

運動(dòng)方式：橫向伸長(cháng)

驅動(dòng)電壓：-500V~1500V

大伸長(cháng)位移：153µm

應用：可用作促動(dòng)器

P2類(lèi)型MFC壓電纖維片

運動(dòng)方式：橫向收縮

驅動(dòng)電壓：-60V~360V

大收縮位移：113µm

應用：可用作促動(dòng)器及傳感器

P3類(lèi)型MFC壓電纖維片

運動(dòng)方式：長(cháng)度及寬度雙向收縮

驅動(dòng)電壓：-60V~360V

大長(cháng)/寬方向收縮位移：76/25µm

應用：可用作促動(dòng)器及傳感器

F1類(lèi)型MFC壓電纖維片

運動(dòng)方式：45度方向伸長(cháng)

驅動(dòng)電壓：-500V~1500V

大伸長(cháng)位移：148µm

應用：可用作促動(dòng)器

MFC壓電纖維片技術(shù)參數

MFC壓電纖維片應用舉例

結構健康監測：通過(guò)MFC壓電纖維片粘貼于被測表面，當被測表面發(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。

懸臂梁減震：MFC壓電纖維片粘貼于懸臂梁結構，當振動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，對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)。

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

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

振動(dòng)發(fā)電：手動(dòng)以一定的頻率連續彎曲MFC壓電纖維片，可產(chǎn)生相應頻率、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。

壓電纖維片的驅動(dòng)控制器