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基于压电效应的压电式传感器特性研究

机电工程技术 2024年第8期53卷 292-295页

作者：王稳稳杨文慧蒙蕊蕊张义李佳宾张生艳甘肃电器科学研究院甘肃天水741018 国网天水市秦州区供电公司甘肃天水741007 国网宁夏电力经济技术研究院银川750001

高压铁塔作为输电线路的支撑部件,能够承受输电线路的重量和风力等外力,确保电力系统安全可靠运行,但铁塔在遭受强风、地震等自然灾害或者由于结构老化、材料疲劳等原因,可能发生倒塌,造成人员伤亡和财产损失。针对这一问题,从压电式传... 详细信息

高压铁塔作为输电线路的支撑部件,能够承受输电线路的重量和风力等外力,确保电力系统安全可靠运行,但铁塔在遭受强风、地震等自然灾害或者由于结构老化、材料疲劳等原因,可能发生倒塌,造成人员伤亡和财产损失。针对这一问题,从压电式传感器的压电效应入手,对压电式传感器机理、微观特性及仿真分析等方面进行研究。首先,分析了传感器的测量原理;然后,从压电元件在压力载荷下的应变、压电材料的正负电荷中心偏移、压电元件表面的电荷积累3个方面剖析了压电元件的微观特性;接着,基于COMSOL机电-耦合多物理场进行仿真分析,可直观地观察到不同模态下的应变和电场分布云图,定量地表述了应变和电场之间的关系;最后,从铁塔安全监管的视角,设计了一款基于压电式传感器的安全预警系统,可实现对高压铁塔的全天候实时监测。

关键词：压电式传感器压电效应微观特性机-电耦合安全预警

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压电式传感器与测力仪研发回顾与展望

大连理工大学学报 2001年第2期41卷 127-134页

作者：孙宝元钱敏张军大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

较系统、扼要地回顾了作者 2 0余年来在压电式传感器与测力仪、压电式执行器等方面的理论研究与产品开发情况 .其中对压电效应的理论研究成果 ,如切向灵敏度分布、石英晶体扭转效应、多种能量间的物性效应等 ,作了比较详细的介绍 .对所... 详细信息

较系统、扼要地回顾了作者 2 0余年来在压电式传感器与测力仪、压电式执行器等方面的理论研究与产品开发情况 .其中对压电效应的理论研究成果 ,如切向灵敏度分布、石英晶体扭转效应、多种能量间的物性效应等 ,作了比较详细的介绍 .对所研发的压电式传感器与测力仪产品作了宏观介绍 .最后 ,对作者目前在上述领域所做的工作和对未来研究工作的想法作了简要阐述 .

关键词：压电式传感器切削测力仪压电效应物性效应扭转效应压电式执行器

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压电式传感器测定蛋白质吸附动力学参数

传感器技术 2003年第4期22卷 62-64页

作者：康琪胡敬田李敏陈果申大忠山东大学化学与化工学院山东济南250100 山东科技大学化学与环境工程学院山东济南250031

利用液隔电极型压电式传感器实时监测牛血清白蛋白(BSA)在石英表面吸附过程。基于所提出的吸附动力学模型,估算出BSA在石英表面的吸附速率常数为ka=1.27×103mol-1·L·s-1,脱附速率常数为kd=1.31×10-3s-1,由可逆吸附态向不可逆吸附态... 详细信息

利用液隔电极型压电式传感器实时监测牛血清白蛋白(BSA)在石英表面吸附过程。基于所提出的吸附动力学模型,估算出BSA在石英表面的吸附速率常数为ka=1.27×103mol-1·L·s-1,脱附速率常数为kd=1.31×10-3s-1,由可逆吸附态向不可逆吸附态的转化速率常数为kf=3.46×10-4s-1。

关键词：压电式传感器蛋白质吸附动力学牛血清白蛋白

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通过压电式传感器进行简支梁声辐射有源控制

声学学报 2001年第6期26卷 527-531页

作者：毛崎波姜哲南京大学声学所近代声学国家重点实验室南京210093 江苏理工大学振动噪声研究所镇江212013

以简支梁为例，通过声辐射模态研究简支梁声辐射的有源控制。由于在中、低频时，声辐射模态对应的辐射效率随着模态阶数的增加而迅速降低。本文提出了一种新的控制策略，即通过设计特定形状的ＰＶＤＦ作为传感器来测量前Ｌ阶声辐射模态... 详细信息

以简支梁为例，通过声辐射模态研究简支梁声辐射的有源控制。由于在中、低频时，声辐射模态对应的辐射效率随着模态阶数的增加而迅速降低。本文提出了一种新的控制策略，即通过设计特定形状的ＰＶＤＦ作为传感器来测量前Ｌ阶声辐射模态的伴随系数，使前Ｌ阶声辐射模态的声功率最小化。最后通过数值计算研究了控制力和传感器数目对控制效果的影响。

关键词：压电式传感器简支梁声辐射有源控制结构振动

通过压电式传感器阵列测量简支梁的声辐射模态

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中国机械工程 2009年第10期20卷 1169-1172页

作者：毛崎波蔡忆昔李小华江苏大学镇江212013

采用一组PVDF(polyvinylidence fluioride)阵列测量了简支梁声辐射模态,在简支梁表面粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜作为传感器,通过设计这组PVDF输出的加权系数,得到各阶声辐射模态的幅值。研究表明,PVDF的加权系数与辐射体表面上的... 详细信息

采用一组PVDF(polyvinylidence fluioride)阵列测量了简支梁声辐射模态,在简支梁表面粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜作为传感器,通过设计这组PVDF输出的加权系数,得到各阶声辐射模态的幅值。研究表明,PVDF的加权系数与辐射体表面上的外激励力无关;实验结果表明,这种声辐射模态传感器的设计是可行的。

关键词：声辐射模态压电式传感器简支梁结构声有源控制

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压电式传感器频率响应特性的展宽

物理实验 2003年第9期23卷 3-6,10页

作者：王义贵州师范大学物理与电子科学系贵州贵阳550001

从理论上探讨了压电式压力传感器频率响应特性的展宽原理 ,并利用 BBD器件设计了 FIR校正系统。

关键词：压电式传感器频率响应特性展宽 BBD器件 FIR校正系统设计原理电荷转移器件

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通过设计压电式传感器实现结构声有源控制

压电与声光 2003年第2期25卷 112-117页

作者：毛崎波徐柏龄南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京210093

以简支板为例,利用压电式传感器测量声辐射模态。通过在板表面均匀粘贴一组相同形状的矩形高分子压电薄膜(PVDF),然后通过设计这组PVDF输出的加权系数,得到各阶声辐射模态的伴随系数。研究表明这种传感器策略与辐射体表面上的外激励力性... 详细信息

以简支板为例,利用压电式传感器测量声辐射模态。通过在板表面均匀粘贴一组相同形状的矩形高分子压电薄膜(PVDF),然后通过设计这组PVDF输出的加权系数,得到各阶声辐射模态的伴随系数。研究表明这种传感器策略与辐射体表面上的外激励力性质(如激励力类型、频率以及位置等)无关。该文以压电陶瓷(PZT)作为作动器,通过数值计算分析了这种传感器策略的控制效果。

关键词：声辐射模态结构声有源控制压电式传感器