基于微间隙压力监测的SAW微力传感器的研究

来源 :上海工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juejiang12
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
接触压力的检测一直是工程应用和力学方面的热点研究课题,尤其是对在两个物体及弹性介质之间的微间隙的物体来说,其表面接触压力的检测具有必要性和重要性。本文针对该类问题,开展基于微间隙压力监测问题的分析与研究。截止到目前,用来测量接触压力的传感器种类繁多,它们各有利弊,然而,目前大部分接触压力传感器都需要依靠电源工作,且工作方式是有线的。基于传统的检测技术,该工作模式在微间隙环境下不利于接触压力的测量,此外,有源有线增加了系统集成、接触压力检测的难度。针对传统测试方式的不足,本文采用声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)技术,该技术能够实现无源无线的工作方式。SAW微力传感器是传感器的一个分支,结合微间隙监测环境,该类传感器可以充分发挥自身的优势。本文设计的SAW微力传感器不同于传统传感器,其双层中空结构能够发挥功能上的优势。该SAW微力传感器采用微机电加工工艺,使其器件具有微小型、方便集成的特点,且成本低廉。因此,基于SAW传感技术,针对微间隙环境,提出系统中接触压力的测量方案,结合SAW技术特点,对监测的核心器件进行研究、分析与设计。通过理论分析,软件仿真以及实验验证,对相关知识进行系统地研究。本文首先围绕微间隙接触压力监测环境,重点研究SAW压力传感器的结构及工作的基本原理。并针对微间隙接触压力监测问题,提出合适的压力监测方案,设计一种基于微间隙压力监测的SAW微力传感器,即基于铌酸锂压电材料的新式延迟型SAW微力传感器。其次,根据SAW传感器的分析,建立模型,通过ANSYS软件,分析基于铌酸锂压电材料双层机构基底的SAW接触压力传感器,包括受力形式、材料的选择、压电基底的有限元分析、叉指换能器的设计。并对基于铌酸锂双层结构基底的SAW接触压力传感器的制备工艺进行了初步研究,其中包括衬底预处理、划片、焊接等。最后,对制备出的SAW微力传感器进行测试。在对加工出来的SAW传感器进行结果分析过程中,分别应用最小二乘法和矩阵法进行解析并对比,根据结果总结出SAW微力传感器的频率与压力的相关转换关系。
其他文献
房地产抵押贷款促进了中国房地产市场的繁荣,带动了中国经济的发展。与此同时,以房地产抵押贷款为基础资产的证券化资产发行量也与日俱增。然而,当前市场上常见的按次序偿付
随着互联网金融的发展,众筹融资模式受到越来越多人的推崇。众筹出版是众筹融资在出版业的一个创举。众筹模式也给出版业带来了新的活力。国外的众筹出版起步早,整体发展较快
学位
目的:干眼症是一种由各种不同的功能和眼表保护机制紊乱所致的眼表疾病,它可引起眼部不适、视力障碍和泪膜不稳定,是眼科中发病率最高的眼表疾病之一。重组人胸腺素β4(rh-T
学位
本试验探讨微生物源性抗氧化剂(micro-derived antioxidants,MA)对高脂日粮诱导的繁殖母鼠乳腺氧化损伤和乳腺机能的影响。试验将48只SD孕鼠随机分为A(基础日粮组)、B(高脂日
井下采煤工作具有作业空间狭小、视觉环境差、机械设备多等特点,安全事故频发,将虚拟仿真技术应用于采煤行业,可以用于采煤设备的培训,具有更高的真实性和简捷性,达到教与学互动发展,提升培训效率,节省人力、物力和时间,促进开采的安全化、可视化、智能化发展。本文基于Unity3D虚拟开发引擎创建了采煤生产虚拟仿真场景;基于LEAPMOTION体感控制器,通过采煤设备的实际运转,进行协同手势控制虚拟仿真研究,
植被生态系统受人类活动的影响而严重退化,导致了生物多样性的下降、生态平衡的破坏、气候的恶化等一系列问题,严重威胁着人类的生命财产安全。目前,研究者考虑了白噪声对植
水分在植物的生命活动中起着极大的作用,全世界由于水分亏缺导致的减产超过其他因素造成的减产总和。灌浆期是决定最终籽粒产量的关键期,在制约灌浆的各种外界因素中,生产上
目的:乳腺癌严重威胁女性健康,预测其恶性程度和转移能力对指导治疗具有重要意义。本研究将分三种癌/睾丸抗原(cancer-testis antigens,CTAs),即黑色素瘤相关抗原C2(melanoma