壓電加速度傳感器是利用壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)制作的測(cè)振類元器件,相對(duì)其他類型的加速度傳感器而言有著穩(wěn)定性好、重復(fù)性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易老化、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、航海等工業(yè)領(lǐng)域測(cè)振,但目前真正用于工業(yè)化的加速度傳感器體積大,質(zhì)量大,很多情況并不滿足測(cè)量要求,MEMS系列傳感器對(duì)于數(shù)據(jù)測(cè)量保存的能力不夠突出。本文的主要研究?jī)?nèi)容是結(jié)合大型有限元仿真軟件ANSYS來設(shè)計(jì)一種小體積、小質(zhì)量的壓電加速度傳感器并對(duì)其結(jié)構(gòu)力學(xué)特性進(jìn)行仿真,進(jìn)一步對(duì)一體化三軸壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索。首先本文通過對(duì)壓電材料的壓電效應(yīng)進(jìn)行理論研究,結(jié)合壓電加速度傳感器的力學(xué)模型,進(jìn)行壓電傳感器的機(jī)理研究。再結(jié)合現(xiàn)有典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析,分析各類結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),選擇三角剪切型結(jié)構(gòu)作為原始設(shè)計(jì)模型,加以改進(jìn)并結(jié)合ANSYS workbench18.0有限元仿真軟件進(jìn)行模態(tài)仿真、頻率仿真,探究其電學(xué)特性以及振動(dòng)特性等。根據(jù)單軸結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果,探索一體化三軸剪切結(jié)構(gòu),并進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真。在后續(xù)輸出過程中,對(duì)電路原理方面進(jìn)行優(yōu)化。本文完成了以下工作:分析壓電敏感材料的電學(xué)特性、加速度傳感器基礎(chǔ)原理,優(yōu)化后續(xù)放大電路;... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 壓電加速度傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 壓電材料基礎(chǔ)
    1.4 本文預(yù)期目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容
2 壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)原理分析
    2.1 壓電加速度傳感器工作原理
    2.2 壓電加速度傳感器換能電路
    2.3 壓電加速度傳感器典型結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
3 加速度傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真
    3.1 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 固有頻率分析
    3.3 壓電加速度傳感器模態(tài)分析
    3.4 頻率響應(yīng)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 三維壓電加速度傳感器設(shè)計(jì)及仿真
    4.1 三維壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 動(dòng)態(tài)特性仿真
    4.3 頻率特性仿真
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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