水中压力传感器灵敏度校准的研究

在研制水中压力传感器的过程中为了降低研究成本,校准采用自研校准装置进行.通过用自研的压力校准装置对水中压力传感器进行动态灵敏度校准方法的研究结果表明:校准装置可实现300 MPa量程范围内、脉宽小于12 ms的校准脉冲压力信号;在25 MPa以内,装置的不确定度在4%以内;由对比试验得到,用该装置校准PCB传感器的灵敏度与出厂给出的校准灵敏度比较,其相对误差小于1%.说明用自研压力校准装置校准传感器的灵敏度方法可行且可靠.     

温度对聚偏氟乙烯压力传感器灵敏度的影响

聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的热电效应对PVDF压力传感器的输出灵敏度影响较大。通过对研制的PVDF压力传感器灵敏度受温度影响的试验研究得出:传感器的灵敏度随温度增加而增大,两者关系是一条曲线;在-20～60℃范围内其热灵敏度漂移系数是个常数,其值为0.007619℃;利用室温时传感器校准得出的输出灵敏度,用公式可以计算出-20～60℃范围内任何温度时的灵敏度,从而实现了传感器灵敏度受热电效应影响的修正。     

集成霍尔压力传感器的灵敏度和线性度

介绍一种模拟分析法,即用单匝螺线管来模拟永久磁体,得到了集成霍尔压力传感器的灵敏度、线性范围与永久磁体的r/l的关系曲线.曲线表明,r/l越小,灵敏度越高,r/l越大,其线性范围越大.实验结果与上述分析一致.     

PVDF压电薄膜传感器

从简叙聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜的制作入手,介绍了PVDF薄膜的特性,列举了压电薄膜的优缺点,并与普通压电材料作了比较。文末较详细地介绍了国外PVDF薄膜在众多领域中的应用动态。     

肘部压力对PVDF传感器压电信号响应

设计了一种可嵌入服装的柔性压电传感器,对人体肘部运动进行弯曲力压电性能检测.以聚偏二氟乙烯(PVDF)静电纺纤维膜为基础,封装传感器芯片,为了优化传感器的测试性能,采用多层传感芯片结构以提高薄膜传感器信号响应,并记录手臂在不同弯曲状态下的压电响应信号,实际测试结果表明:双层电纺传感芯片结构具有明显的压电信号响应优势,弯曲力比正压力下的压电信号响应更为明显.     

基于PVDF压电传感器的车辆动态称重信号的研究

聚偏二氟乙烯(PVDF)是一种高性能压电材料,非常适合应用于车辆动态称重的环境。针对PVDF传感器的特点,提出用阻尼振动模型分析PVDF传感器产生称重信号的过程,给出称重信号的频谱特点,并在自主设计的实验平台基础上对该信号进行测量。实验结果显示:相对于低频噪声,称重信号主要分布在高频段,该特点为滤除系统噪声提供了依据。根据该特点设计称重系统可以有效地减少算法设计的复杂度,提高系统的测量精确性。     

平膜片式薄膜压力传感器的线性度与灵敏度分析

针对薄膜应变片在圆平膜片上的两种基本布置方式，导出了平膜片式薄膜压力传感器的线性度和灵敏度的实用计算公式；分析了膜片的厚径比、薄膜应变比在膜片上的布置方式和位置对传器的线性度与灵敏度的影响，给出了部分研制的薄膜压力传感器的线性度和灵敏度的实测结果与理论计算结果的比较。     

基于PVDF的振弦式次声波传感器设计

针对当前用于次声波检测的次声波传感器存在的一些不足,设计一种基于PVDF的振弦式次声波传感器,建立了振弦、弹性元件、压电薄膜的数学模型,设计了调理电路,并对该传感器进行测试和验证。结果表明:该传感器具有能对次声波进行全方位接收、量程可调、灵敏度高、误差小等优点。     

正弦压力发生器在传感器动态校准中的应用

在介绍正弦压力发生器工作原理的基础上 ,讨论了在应用正弦压力发生器校准传感器动态性能时应用系统的组成和功能。同时 ,给出了采用正弦压力发生器校准传感器动态特性的两个实例。校准结果表明 :这两个传感器分别属于一阶和二阶模型 ,所得的参数模型在幅频和相频特性两方面都与实验结果一致     

基于PVDF薄膜的流场动态压力检测方法的研究

针对检测狭小空间流场压力时,通用液体压力传感器存在体积大、频响低以及干扰流场等问题,提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的流场动态压力检测方法,该方法采用光刻工艺直接在敷镀有金属铝电极的PVDF薄膜上制作压力传感元件,该元件具有面积小、厚度薄、柔韧性好的特点,非常适合于狭小流场空间壁面压力分布的测量.试验研究表明:该...     

测量多振动参数的PVDF传感器的设计

传统测量振动参数多采用压电式加速度传感器。设计了正弦和余弦形状PVDF传感器,可以测量位移、角位移、弯矩、剪力和功率流等多个振动参数。并以测量位移和功率流为例,对其结果进行了比较,结果表明:PVDF传感器测量更方便、数据更精确,功能更齐全、应用更广泛。     

光刻技术在PVDF压电薄膜电极制作中的应用

为了在聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜上得到特定形状和尺寸的金电极,利用光刻技术的基本原理,分别实施了2种制备方案,即正性胶保护法和负性胶保护法。实验结果表明:负性胶保护法不能用于PVDF压电薄膜金电极的制作,而正性胶保护法能够成功地完成PVDF压电薄膜上金电极的制作,并已经成功地应用于高频超声换能器研制中。     

点焊质量无损检测专用超声传感器的研制

结合常规超声传感器的研制技术,根据检测对象的特殊性,利用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜研制了一种高频、高阻尼、窄脉冲点焊质量无损检测专用超声传感器;通过在压电薄膜、背衬等方面的改进措施以及改进前后的传感器性能的对比,说明了有关因素对传感器性能的影响。对超声传感器进行的性能测试结果表明:传感器性能达到了设计要求,可以用于点焊质量的无损检测。     

压力传感器动态测量方法的研究

介绍一种获得压力传感器动态特性指标的方法,可以利用周期压力波激励压力传感器,测得压力传感器的频率响应,然后,利用计算机采集输出电压,通过软件处理滤波的方法,就可以获得压力传感器的频谱特性。测量结果证明:这种测量方法可以很方便地获得传感器全频程的动态特性,为进一步设计改善压力传感器的动态性能提供实验数据。     

利用PVDF压电膜设计声辐射模态传感器

提出了一种新的聚偏氟乙烯(PVDF)压电传感器的设计方法测量板的前2阶声辐射模态伴随系数。结果表明:在中低频率,测量第一阶声辐射模态伴随系数,只需要在板布置两条PVDF传感器即可;测量第二阶声辐射模态伴随系数,可在板上布置多条传感器能得到比较精确的结果。同时,传感器测量的结果与理论相符,说明这种新型PVDF传感器的设计是可行的。     

压力传感器测试系统的动态校准及特性分析

针对利用传感器静态灵敏度对动态信号进行测试时而引入的测量误差,使用激波管对压力传感器进行动态标定,对校准结果进行分析得到传感器的动态特性,并计算出其动态灵敏度。利用校准数据对传感器模型的阶数进行判别,为以后对测试结果进行修正和补偿提供理论依据;最后对动态校准过程中误差的来源进行分析并给出传感器动态灵敏度的不确定度。     

粘接层对PVDF换能器性能影响研究

环氧树脂作为聚偏氟乙烯(PVDF)膜与背衬之间的粘接层将会影响换能器的性能.采用52 μm厚的PVDF压电薄膜制作换能器,以EPO-TEK 301环氧树脂和铜分别作为粘接材料和背衬.通过阻抗分析仪和脉冲回波测试得到PVDF薄膜和换能器的压电性能,并与KLM等效模型的仿真结果进行比较,实验结果与仿真结果基本一致.研究结果表明:随着粘接层厚度的增加,换能器的灵敏度和中心频率将会降低,因此,在PVDF换能器设计制作过程中需合理控制粘接层的厚度.