最近幾十年,計算機技術、電子信息技術、傳感技術有著巨大的發(fā)展。伴隨著生活水平的日益提高,汽車走入了尋常百姓家,汽車傳感器檢測技術得到了重視與發(fā)展,并且普遍應用于汽車設計,汽車安全檢測,動態(tài)分析,汽車安裝等眾多領域。對汽車底盤的振動信息進行檢測,可分析出汽車底盤乃至整量汽車的運動信息,對汽車的安全檢測意義重大。本文設計了一種基于PVDF壓電薄膜的汽車底盤異常振動的信息收集的測試系統(tǒng)。論文首先闡述了汽車底盤異常振動的背景以及研究意義,分析汽車底盤異常振動的起因,闡述對底盤檢測的必要性。然后對傳感器進行概述,介紹壓電式傳感器以及傳感器在振動測量中的應用。對常用的壓電材料進行分類,簡述PVDF壓電薄膜的性能及優(yōu)越性,在此基礎上對PVDF壓電薄膜的現(xiàn)狀與應用進行研究。隨后通過對懸臂梁結構的推導,從理論方面驗證設計出的PVDF壓電傳感器是能夠用來測量梁的振動物理量�；趹冶哿簩Σ煌较虻恼裨吹捻憫闆r差異巨大,結合了汽車振動分析,提出了傳感器的結構模型,設計出3根可移動懸臂梁的傳感器結構,并針對結構模型給出材料的選擇。利用有限元仿真軟件對懸臂梁進行仿真分析,得出懸臂梁在受外力載荷時的產(chǎn)生電壓;研究... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 壓電式傳感器的概述
        1.2.1 壓電式傳感器
        1.2.2 壓電材料
        1.2.3 PVDF壓電薄膜的性能
    1.3 PVDF壓電薄膜的研究現(xiàn)狀與應用
    1.4 本文主要研究內容及結構安排
第2章 PVDF壓電薄膜傳感器
    2.1 壓電理論基礎
        2.1.1 壓電效應
        2.1.2 四類壓電方程
        2.1.3 壓電參數(shù)
    2.2 壓電振子
    2.3 汽車底盤異常振動傳感器的懸臂梁
        2.3.1 懸臂梁設計
        2.3.2 基本物理量
    2.4 傳感器的設計
        2.4.1 外殼結構設計
        2.4.2 材料的選擇
    2.5 本章小結
第3章 懸臂梁的參數(shù)優(yōu)化
    3.1 有限元法介紹
    3.2 懸臂梁仿真分析
        3.2.1 懸臂梁的材料及壓電參數(shù)
        3.2.2 懸臂梁的尺寸設計
        3.2.3 有限元仿真分析
    3.3 懸臂梁結構參數(shù)優(yōu)化
        3.3.1 懸臂梁長度、寬度對產(chǎn)生電壓的影響
        3.3.2 磷青銅厚度與PVDF壓電薄膜的厚度對產(chǎn)生電壓的影響
        3.3.3 不同的的基板材料產(chǎn)生電壓的影響
    3.4 壓電懸臂梁的模態(tài)分析
        3.4.1 懸臂梁的長度與其固有頻率的關系
        3.4.2 懸臂梁的寬度與其固有頻率的關系
    3.5 本章小結
第4章 系統(tǒng)設計
    4.1 信號調理電路設計
        4.1.1 電荷放大電路
        4.1.2 電壓放大電路
    4.2 其它電路
    4.3 數(shù)據(jù)處理和通訊模塊設計
        4.3.1 微處理器
        4.3.2 無線模塊
    4.4 上位機界面設計
    4.5 本章小結
第5章 實驗測試
    5.1 傳感器的樣機制作
    5.2 實驗平臺搭建
    5.3 傳感器功能測試分析
    5.4 傳感器工作測試分析
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 回顧與總結
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車檢測診斷技術在汽車維修中的應用分析[J]. 蒲生紅.  汽車與駕駛維修(維修版). 2018(10)
[2]多方向寬頻帶壓電式振動能量采集器研究進展[J]. 陳仁文,任龍,夏樺康,王昊.  儀器儀表學報. 2014(12)
[3]壓電材料及壓電效應的應用[J]. 宋海龍,汪勇,李昊東,金丹.  硅谷. 2014(23)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛運輸管理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J]. 袁海,劉幺和,李采.  計算機與數(shù)字工程. 2014(10)
[5]電致伸縮效應和磁致伸縮效應原理及應用[J]. 張志軍.  濰坊工程職業(yè)學院學報. 2014(03)
[6]3D打印技術及應用趨勢[J]. 李小麗,馬劍雄,李萍,陳琪,周偉民.  自動化儀表. 2014(01)
[7]壓電材料的研究新進展[J]. 溫建強,章力旺.  應用聲學. 2013(05)
[8]基于無線傳感網(wǎng)絡的溫度監(jiān)測節(jié)點設計[J]. 溫陽東,張玉鳳,朱敏.  工礦自動化. 2011(07)
[9]關聯(lián)標定方法在多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通道串擾中的應用[J]. 杜紅棉,祖靜.  儀表技術與傳感器. 2010(12)
[10]VC中應用MSComm控件實現(xiàn)串口通信[J]. 王正強.  電子測試. 2010(05)

博士論文
[1]胎壓報警器用壓電供電系統(tǒng)設計與實驗研究[D]. 閆世偉.吉林大學 2010

碩士論文
[1]基于RFID的快速車輛識別系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 張晶.西安科技大學 2012
[2]基于壓電結構的振動能量采集研究[D]. 朱文艷.南京航空航天大學 2011
[3]基于壓電材料的多方向振動能量采集換能結構的研究[D]. 于麗.南京航空航天大學 2010
[4]壓電復合材料性能參數(shù)預測[D]. 黃鑫.蘭州理工大學 2010
[5]客車振動特性的分析與研究[D]. 王曉利.合肥工業(yè)大學 2010
[6]基于壓電懸臂結構的能量采集研究[D]. 王寧.南京航空航天大學 2010
[7]新型電荷放大器設計[D]. 謝靜.西安理工大學 2008
[8]基于MSP430的LonWorks通用網(wǎng)絡智能測控節(jié)點的研發(fā)[D]. 衡強.燕山大學 2007



本文編號：3172153