本文關鍵詞：基于聲表面波器件的扭矩檢測研究

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【摘要】：種植義齒是近年來發(fā)展起來的新型口腔修復體技術,它是一種骨支持式義齒技術,更接近天然牙齒的傳力方式。由于其具有良好的穩(wěn)定性、美觀舒適性以及適應癥廣泛等特點,被廣泛應用于口腔臨床治療中,用以解決許多常規(guī)義齒難以解決的疑難修復臨床病例。在種植義齒的過程中,種植體的穩(wěn)定性直接關系到種植義齒的成功率,所以需要定期監(jiān)測種植體的穩(wěn)定性。目前,口腔臨床應用中常用的共振頻率分析法只能反應種植體的抗側向力能力,還不能反應種植體的抗扭轉能力。因此,研究能夠反應種植體的抗扭轉能力的非破壞性的扭矩檢測方法非常有意義。聲表面波(SAW)器件因其所具有的獨特優(yōu)勢而被廣泛使用于各種傳感器中。本論文介紹了SAW器件的原理和結構,SAW器件檢測扭矩的原理,并在此基礎上選擇了單端型SAW諧振器(中心頻率433.92MHz)作為扭矩檢測系統(tǒng)的傳感元件。采用具有檢測通道和參考通道的雙通道差分結構的混頻檢測法,設計了包含SAW振蕩電路、混頻器、低通濾波器、整形電路以及電源電路的SAW信號檢測電路。在調試電路時,發(fā)現測試通道存在頻率跳變現象。經過分析發(fā)現是由于SAW器件的相頻特性曲線中存在多個滿足振蕩平衡條件的相位零點引起的。在測試時,只要調節(jié)檢測通道的振蕩電路參數,使其相頻特性曲線在振蕩頻率變化范圍內的斜率為負數且只存在唯一的一個相位零點,就可以避免頻率跳變現象的出現。利用SAW器件的信號檢測電路、數字示波器、金屬傳感軸、便攜式電子稱和扳手,搭建了一個基于SAW諧振器的扭矩檢測系統(tǒng),分別研究了SAW諧振器沿金屬傳感軸的軸線方向和與軸線成45o角方向的兩種粘貼方式對扭矩測量的影響。結果表明:基于SAW諧振器的扭矩檢測系統(tǒng)能夠實現對金屬傳感軸扭矩的檢測,扭矩與SAW諧振器的頻率呈線性關系;SAW諧振器沿著軸線方向粘貼的檢測靈敏度要優(yōu)于與軸線成45o角方向粘貼。本課題所制作的實驗裝置較為粗糙,檢測誤差大,靈敏度較低,離實際應用還有一定差距,還需要很多后續(xù)改進。
【關鍵詞】：聲表面波 扭矩檢測 SAW振蕩電路 混頻檢測法 頻率跳變
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH787.1
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義8-9
• 1.2 國內外研究現狀9-15
• 1.3 本論文的主要內容15-16
• 1.4 本章小結16-17
• 2 聲表面波扭矩檢測系統(tǒng)設計17-30
• 2.1 聲表面波技術與器件17-20
• 2.1.1 聲表面波技術的發(fā)展概況17
• 2.1.2 聲表面波器件與選型17-20
• 2.2 聲表面波器件檢測扭矩的原理20-22
• 2.3 金屬傳感軸的結構設計22-24
• 2.4 聲表面波器件的檢測手段選擇24-28
• 2.5 本章小結28-30
• 3 聲表面波器件信號檢測電路設計30-42
• 3.1 聲表面波振蕩電路30-34
• 3.1.1 振蕩電路原理30-32
• 3.1.2 聲表面波振蕩電路的設計32-34
• 3.2 混頻電路34-38
• 3.3 整形電路38-39
• 3.4 電源電路39-40
• 3.5 印制電路板的設計40-41
• 3.6 本章小結41-42
• 4 聲表面波扭矩檢測系統(tǒng)的測試42-53
• 4.1 扭矩檢測系統(tǒng)的搭建42-44
• 4.1.1 扭矩檢測系統(tǒng)的組成42
• 4.1.2 金屬傳感軸的制作42-43
• 4.1.3 硬件電路的制作43-44
• 4.2 系統(tǒng)電路的測試與分析44-49
• 4.2.1 系統(tǒng)電路的測試44-47
• 4.2.2 頻率跳變原因分析47-49
• 4.3 扭矩檢測系統(tǒng)的測試49-52
• 4.4 本章小結52-53
• 5 總結與展望53-55
• 5.1 總結53
• 5.2 展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-59

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1 張國民,廖代材,劉積學,梁娟;聲表面波高精度多路延遲線組[J];壓電與聲光;1998年01期

2 范東遠,陳明;聲表面波壓力遙測傳感器的理論與設計[J];航空計測技術;1998年06期

3 李平,文玉梅,王軍峰,劉雙臨,黃尚廉;基于聲表面波諧振器和延遲線的編碼型無源無線陣列傳感器[J];儀表技術與傳感器;2003年02期

4 王學德;江城;周敏;高t，

本文編號：824311