SAW微压力传感器的设计与测试数据拟合研究

来源 :上海工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vbwu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传感器技术和应用需求的不断提高,推动传感器逐步向微型化、高精度等方向发展。压力作为汽车、医疗、工业等领域一项不可或缺的测量参数,迸发了多种类型的压力传感器,且各自凭借自身优劣被应用于不同环境。目前,大多数压力传感器对于压力的测量条件偏向于气体压力、高量程压力等方面,难以满足接触式微压力测量的应用需求。声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)技术的出现和钻探促进了传感器应用环境的广泛化,并且加快了接触式微压力检测的研究进程。一方面,压力数值的偏小进一步要求传感器本身需具备高测量准确度,另一方面,传感器于实际应用时因外界环境和人为操作易降低数据结果可靠性。因此,本文设计延迟线型SAW微压力传感器,可测量0-0.2N范围内的接触式微压力,同时从改善内部结构和优化测试数据拟合曲线入手,系统上增强传感器展现功能优势。(1)为提高延迟线型SAW微压力传感器的测量准确度,重点分析作为内部核心元件的叉指换能器(Interdigital Transducer,IDT)的电极内反射问题;根据单指IDT和分裂指IDT反射原理,确定分裂指IDT在抑制电极内反射方面具有一定作用,提出IDT输入和输出端均使用分裂指结构,且输入端进行余弦平方函数加权;对比市面上不同压电材料和IDT材料性能以选取合适的材料,同时依照IDT基本特性和理论基础,设计IDT的各项参数,保证传感器测量微压力的准确性和有效性。(2)基于有限元思想和分析过程,结合单指IDT、分裂指IDT和压电基底结构参数,使用COMSOL软件构建物理模型,通过网格划分仿真SAW在基底传播振型图,以及绘制频域状态下输出频率与总位移曲线,进一步比较得出分裂指IDT在抑制电极内反射方面具有一定优势;同时,于COMSOL软件中模拟传感器基底受力状态,凭借应力、应变和位移云图为IDT在基底表面的淀积位置提供依据。(3)对制备完成的传感器执行测试工作,验证SAW微压力传感器在0-0.2N范围内测量的可行性,同时记录多组测试数据;针对传感器因外界因素干扰而影响输出数据准确度的问题,提出采用最小二乘法和广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)两种解析方法拟合微压力-频差曲线;依据回归思想建立多项式,利用最小二乘法求解并绘制拟合曲线,同时根据GRNN训练多组源数据以预测微压力并拟合预测曲线。最终结果表明,GRNN误差明显减小,拟合准确性更高。
其他文献
主题公园类工程相对于传统建筑工程而言,涉及的作业面复杂,并且用到大量特殊材料,常规材料的质量要求也相对较高,这对于常规房建工程项目团队而言,其采购管理水平往往难以应对。笔者所在的G公司和TH项目在这类企业和项目中都具有较强的代表性,采购管理表现出来的问题也具有普遍性。基于此,本文希望通过对此项目的采购管理进行详细分析,为同类型项目的采购管理提供一定的参考。本文首先介绍了 G公司的采购管理体系、TH
鸡球虫病是一种严重危害养鸡业的寄生原虫病,据不完全统计每年球虫病给家禽养殖业造成的经济损失超过30亿美元。长期以来,鸡球虫病的防控主要依赖药物。但随着球虫耐药性的不断增强以及药物残留危害食品安全,鸡球虫病的防控措施由药物防治转向疫苗免疫预防。目前,用于临床的鸡球虫病疫苗主要是活虫苗,亚单位疫苗仅见有一种,即由分离于巨型艾美耳球虫(Eimeriamaxima)配子体的3种蛋白研制而成。堆型艾美耳球虫
目的:2016年中枢神经系统肿瘤WHO分类将RELA融合基因阳性室管膜瘤作为独立的室管膜瘤分子亚型,具有特定的形态学特征及生物学行为。本研究旨在归纳其临床病理学特征,以RELA基因断裂探针FISH检测为金标准,评估免疫组化检测L1细胞粘附分子(L1CAM)的检验效能,探讨室管膜瘤的预后指标。方法:收集广东三九脑科医院及暨南大学附属第一医院自2012年至今诊断为室管膜瘤病例共60例,归纳整理临床病理
近年来,伴随着金融脱媒的大趋势和利率市场化的进程提速,我国的商业银行开始意识到传统收息业务日益收窄的利润空间已经无法满足自身的可持续发展,在寻求业务拓展、调整收入
随着最近几年我国短视频的发展迅速,Vlog是新媒体迅速发展背景下产生的较为新颖的视频形式,它的收听收看的形式符合受众快时尚的阅读与生活习惯。在其迅速发展的同时,其记录自己和他人日常以及窥伺他人生活也成为了当下年轻人的生活组成部分。数据显示2018年中国新浪微博Vlog用户数量为1.28亿。预计到2020年,微博Vlog用户将达到2.51亿。然而就在大家以为Vlog会成为继短视频后的新风口时,vlo
随着低空空域的逐步开放,低空飞行器的种类和数量不断增加,“黑飞”事件频繁发生,对社会公共安全构成了威胁,成为令各国政府和公众倍感担心的问题。因此,迫切需要研究低空目标的可靠检测技术,为社会公共安全提供有力的保障。本文针对当前低空目标检测存在的问题,提出了一种低空目标的图像灰度相似度投影检测方法,采用上位机人机交互软件系统,实现低空目标的计算机视觉检测。论文首先介绍了视频图像处理的相关理论知识,包括
近年来,受到网络金融及P2P的冲击,银行业普遍呈现出收入增幅减少、竞争压力加剧、客户流失增多等特点。随着电子科技的深入发展,银行业最初仅仅依靠厅堂式营销的策略已经不能满足现代社会客户的需求,面对第三方渠道对银行业个人金融业务的冲击,商业银行需要及时调整营销策略,采用更为先进的营销思路和营销手段,挽留客户、挣揽客户、维护客户,通过有效的营销策略调整在竞争激烈的金融市场中取得更高的收入。随着客户到店率
新生代员工逐渐进入职场,正成为经济社会发展的中流砥柱,对于QT公司亦是如此。QT公司是位于贵州省的一家区域性房地产企业,自2004年成立至今,公司已获得长足发展。但随着我国楼市政策收紧,大量大型房地产企业不断进入贵州市场,对公司业务发展和市场开拓带来了极大挑战。目前,公司面临着战略转型,但“人”的问题严重制约了公司的变革与发展,例如员工工作效率低、离职率高等问题严重。新生代员工作为公司雇员队伍的重
在伟大无产阶级革命导师列宁的领导下,俄国建立了世界上第一个无产阶级专政国家——俄罗斯苏维埃联邦社会主义共和国。面临积贫积弱、战乱不断的国内、国际局势,列宁将马克思主义与俄国具体实际相结合,探索了一套亘古未有的社会主义政权的建设模式,巩固了属于绝大多数劳动群众的无产阶级政权,为国际共产主义运动开辟了新境界。列宁所领导的苏维埃政权建设,在性质上与资产阶级政权建设有着根本的不同,它来源于马克思主义基本理
纤维素是世界上目前最丰富的天然有机物,广泛应用于纺织、轻工、化工、医药、能源和环境保护等领域。富含酸根离子的羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose,CMC)具有生物安全性、生物相容性和可降解性等优点,可以与带有正电荷的壳聚糖(chitosan,CS)通过静电复合作用形成水凝胶载体材料。针对单组分水凝胶脆弱的机械性能以及复合组分pH响应与控释的矛盾,载体材料需要构建一个平衡体系,