隨著人機交互技術的的發(fā)展,超聲波發(fā)射器被廣泛應用于三維空間定位系統(tǒng)中。在三維超聲定位系統(tǒng)中,超聲波發(fā)射器的發(fā)射角度決定了三維定位的覆蓋面積。在三維超聲定位的相關應用中,為了實現大范圍的覆蓋,需要傳感器具有比較寬的發(fā)射、接收范圍。具有大輻射角的超聲波發(fā)射器在三維定位應用中是一種比較好的選擇,因為可以使用很少的超聲波發(fā)射器來實現對空間的覆蓋,并且可以實現發(fā)射設備的小型化,降低發(fā)射設備結構的復雜度。本文針對現有的PVDF超聲波發(fā)射器波束角度小的問題,研究了 PVDF壓電材料及PVDF超聲波發(fā)射器相關特性,完成了兩種PVDF超聲波發(fā)射器的結構設計、仿真分析與實驗測試,實現了發(fā)射器大輻射角發(fā)射超聲波及其在三維定位中的應用。主要研究內容如下:(1)基于對PVDF壓電材料及PVDF超聲波傳感器特性的研究,為了實現超聲波在垂直方向大輻射角度發(fā)射,并實現形狀結構適用于電子筆中,設計了一種圓臺形結構的PVDF超聲波發(fā)射器。圓臺形發(fā)射器由兩片相同的部分圓環(huán)PVDF壓電薄膜構成,設計使每部分壓電薄膜包含的分子長度盡量大。仿真使用COMSOL多物理場仿真軟件。構建圓臺形PVDF超聲波發(fā)射器的三維模型,選取底角不...

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1曲面PVDF超聲波傳感器2011KorayGurkanAydinAkan[

吉林大學碩士學位論文3合，產生一定強度的超聲波。由于其幾何特點，曲面PVDF超聲波傳感器的波束角度是不對稱的，水平方向波束角度寬，垂直方向波束角度窄，這一特性適用于某些特定的應用。該研究從理論和實驗的角度研究了曲面PVDF超聲波傳感器，在傳感器中觀察拉伸和彎曲兩種振動模式。在這兩....

圖1.2圓柱形PVDF超聲波傳感器an[23]PVDF

吉林大學碩士學位論文3合，產生一定強度的超聲波。由于其幾何特點，曲面PVDF超聲波傳感器的波束角度是不對稱的，水平方向波束角度寬，垂直方向波束角度窄，這一特性適用于某些特定的應用。該研究從理論和實驗的角度研究了曲面PVDF超聲波傳感器，在傳感器中觀察拉伸和彎曲兩種振動模式。在這兩....

圖1.3半圓錐形PVDF超聲波發(fā)射器2013GuohuaFengGuoyanChu[24]PVDF

第1章緒論4圖1.3半圓錐形PVDF超聲波發(fā)射器2013年GuohuaFeng和GuoyanChu[24]發(fā)表了一種三維弧形的PVDF超聲波傳感器，其結構如圖1.4所示。該結構主要包括三個部件：具有弧形臂的IPMC制動器，在電壓驅動下允許大范圍的曲率變化；PVDF壓電薄膜連接在I....

圖1.4弧形可自檢的PVDF超聲波發(fā)射器2016KorayGurkanAydinAkan[25]PVDF

第1章緒論4圖1.3半圓錐形PVDF超聲波發(fā)射器2013年GuohuaFeng和GuoyanChu[24]發(fā)表了一種三維弧形的PVDF超聲波傳感器，其結構如圖1.4所示。該結構主要包括三個部件：具有弧形臂的IPMC制動器，在電壓驅動下允許大范圍的曲率變化；PVDF壓電薄膜連接在I....

本文編號：3902211