基于PVDF压电材料的压力传感器设计

设计一种基于有机聚偏二氟乙烯(PVDF)压电材料的压力传感器, 其结构包括探头、 电荷放大电路、   滤波电路和电压放大电路. 压力将触头移动, 使振动的弹性铁片产生形变,  通过弹性铁片上PVDF材料的电压信号变化可实现对压力的测量. 该传感器灵敏度为61.22 mV/N, 可应用于多种压力的测量.     

PVDF压电薄膜指套式电子血压计的研究

本论文基于通过指脉搏可作为测量人体血压的依据,介绍了一种新型电子血压计—PVDF(聚偏氟乙烯)压电薄膜指套式电子血压计的基本原理和使用方法,由PVDF压电薄膜的静、动态特性理解薄膜式压电传感器的工作原理,并且将PVDF压电传感器与信号处理电路相结合,把手指的血压变为电信号,通过检测电路处理直接得到血压值。这种电子血压计充分利用了PVDF薄膜良好的压电效应制成传感器,使得血压的测量误差更小,具有轻轻便携,测量方法简单的优势,可以为临床医学检测和家居预防保健提供参考。     

PVDF压电传感器温度特性研究

PVDF压电薄膜制作的压电传感器在使用过程中存在热释电效应,这将增大压力测量误差．针对该问题,采用电荷积分法设计了试验方案并对自制的PVDF压电传感器进行了热释电效应的试验研究,通过分析,得出了PVDF压电传感器的温度使用范围,并拟定了温度修正曲线．在PVDF压电传感器的使用过程中应用温度修正,可以提高PVDF压力传感器的测量精度．     

导电填料对聚偏氟乙烯导电胶性能的影响

采用涂膜法制备了以碳纳米管(CNTS)、乙炔黑和石墨粉为导电填料的导电胶,研究了它们的电学性能、力学性能和粘结性能.结果显示,聚偏氟乙烯(PVDF)/CNTS导电胶有较好的综合性能.     

Design and synthesis of a packaging polymer enhancing the sensitivity of fiber grating pressure sensor

A packaging polymer （PP-1） that can enhance the sensitivity of fiber Bragg grating （FBG） pressure sensor was designed and synthesized from hydroxyl terminated polypropylene oxide oligomers, toluene diisocyanate （TDI）, 1,4-butandiol as chain extender, catalyzer, foam agent and foam stabilizer. The testing results show that the Young＇s modulus, Poisson＇s ratio of the packaging polymer are 9.0×10^6N m^-2 and 0.49, respectively. The static pressure sensitivity of fiber optical Bragg gratings packaged by PP-1 was discussed. The theoretical pressure sensitivity of FBG packaged with the polymer cylinder is -1.73×10^-3 MPa^-1, which is 896 times of that of the bare FBG （-1.93×10^-6 MPa^-1）. And its measured pressure sensitivity is -1.10×10^-3 MPa^-1, which is 558 times of that of the bare FBG.     

利用PVDF设计两维简支结构声辐射模态传感器

PVDF(polyvinylidenefluoride聚偏氟乙烯 )是一种新型的压电高分子材料 ,它不仅密度低 ,而且具有较强的压电性 ,机械性、可塑性好等特点 用特定形状的PVDF薄膜作为误差传感器 ,将它贴在结构体表面上时 ,对系统产生很小的影响 笔者在声辐射模态理论以及两维分布式压电传感器方程的基础上 ,利用PVDF独特的积分特性 ,以简支矩形板为例 ,设计了PVDF压电薄膜传感器用于测量简支板第一、二阶声辐射模态伴随系数 并在理论上进行数值分析比较可知 ,这种特定形状的PVDF薄膜作为误差传感器是可行的     

聚偏氟乙烯粘结剂溶液干燥条件对锂电池用石墨负极附着力的影响

聚偏氟乙烯（PVDF）溶液的干燥条件对其结晶性、粘结强度有很大影响,对制备锂离子电池的电极材料亦有影响．为此,设计了一种薄膜剥皮试验来评估PVDF附着于石墨的机械强度;以XRD和电池循环来测量不同热处理条件下PVDF粘结剂的影响．结果表明,在高于PVDF熔点的温度处理的样品,PVDF具有更高的结晶性和附着力,从而改善了石墨电极的循环性能,还观察到前150次循环过程中的容量逐步上升现象．PVDF的逐渐溶胀被认为是出现该现象的原因．     

PVDF压电薄膜的应用进展

Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ（ Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ , 聚偏氟乙烯） 压电材料具有独特的热电效应和压电效应,是一种新型的高分子多功能材料 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 压电薄膜由于制作成本低、容易加工和处理、重量轻、机械性能好等优点,在诸多领域的应用受到人们的广泛关注本文从力和输出的关系、温度与输出电压的关系以及动态响应关系三个方面,综述了 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ 压电薄膜在机械、公路交通、建筑、医学、航空航海等方面的最新进展,并分析了压电薄膜的应用前景和存在缺陷     

阻抗型压电二氧化碳传感器的研制和应用

基于串联式压电晶体对溶液电导率和介电常数的灵敏响应,研制了一种灵敏度高,响应快,稳定性好的阻抗型压电二氧化碳传感器,同时,探讨了利用阻抗型压电二氧化碳传感器组装酶传感器的可行性,实验结果表明这类二氧化碳传感器不需要参比电极,不便用易碎的玻璃ｐＨ电极,用于组装酶传感器具有结构简单,装配容易,易于微型化的优点。     

材料对锂离子电池热稳定性的影响

采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.     

PVDF压力计在相似材料动态力学参数测试中的应用

随着相似材料逐渐用在动力学模型试验中,其动态力学参数的测试和研究显得尤为重要.相似材料是软弱材料,其强度较低,波阻抗也无法与Kolsky杆常用的钢杆或铝杆相匹配,因而无法利用传统的应变测量系统进行动态力学测试.本文基于一维应力波理论,推得被测试件端面应力与应变、应变率之间的关系表达式,进而利用PVDF压电薄膜传感器改进SHPB装置的压力量测方法和系统;采集到相似材料的动态压力信号,得到了相似材料在不同应变率下的全应力应变曲线、动态弹性模量、动态峰值强度以及随速率变化的关系.      

通过PVDF测量简支梁声辐射模态伴随系数

PVDF(Polyvinylidenefluoride,聚偏氟乙烯 )是一种新型的压电高分子材料 ,它具有独特的压电效应 ,近年来受到人们广泛关注 笔者在声辐射模态理论及一维分布式压电传感器输出电压方程基础上 ,利用PVDF独特的积分特性 ,以简支梁为例 ,通过设计PVDF压电薄膜传感器的形状 ,测量了简支梁第一、二阶声辐射模态伴随系数 并对实验数据进行了分析比较     

LiNbO3基片溶液成分测试声传感器

利用准纵波模式在 Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 基片上制作了能有效地检测溶液成分的实验性声传感器．准纵波模式的优点是声波速度快,波长长,声波能量能透入基片深处,因此可以从基片背面检测液体,简化了通常 Ｓ Ａ Ｗ 传感器复杂的封装结构,有利于实用化．     

通过压电式传感器测量振动结构的体积位移

以简支板为例，提出一种新的压电式传感器的设计方法测量体积位移，通过在板表面布置一组相同形状的矩形PVDF薄膜作为传感器。然后通过对这组PVDF传感器的输出信号设计相应的加权系数，使加权后输出信号之和等于体积位移，研究表明这种传感器设计方法与辐射体表面上的外源励力性质（如激励力类型、频率以及位置等）无关。     

支持动态服务组合的Web服务封装

针对如何将包含复杂操作的Web服务封装成Web服务社区和Web服务簇这一问题,提出一种基于Web服务日志,使用序列模式挖掘技术的Web服务封装方法.该方法对Web服务日志进行序列模式挖掘以获得业务功能服务序列,使用获得的序列将Web服务封装成业务功能服务,进而封装成服务社区和服务簇.使用该方法可以有效地将包含复杂操作的Web服务封装成支持动态服务组合的服务社区和服务簇.     

Characterization and sensor application of cellulose electro-active paper （EAPap）

As a novel piezoelectric material, the mechanical and piezoelectric properties of cellulose electro-active paper （EAPap） were studied. Young＇s modulus of piezoelectric EAPap was dependant on the material orientation as compared with other EAP materials. The highest Young＇s modulus was obtained at 0° direction, while the highest direct piezoelectric charge constant was achieved at 45°. By measuring the induced output voltage from the thin piezoelectric cellulose film under the applied impact force, we demonstrate that piezoelectric EAPap film has a potential for sensor applications.     

振动板声辐射模态伴随系数的测量

以工程常见四端位移为零的振动板为例，提出一种新的压电式传感器的设计方法测量第一阶声辐射模态伴随系数．利用特定形状的PYDF（Polyvinylidene fluoride聚偏氟乙烯）薄膜作为误差传感器，使PVDF输出信号为所需要的第一阶声辐射模态伴随系数．结果表明PVDF传感器不仅适用四边简支，四边固定以及介于两者之间的边界条件板结构，而且所设计的PVDF形状作为误差传感器对振动结构表面振速分布变化十分敏感．试验数据表明利用PVDF传感器测量振动结构第一阶声辐射模态伴随系数是可行的。     

巯基自组装的压电DNA传感器技术研究

采用先将寡核苷酸分子标记上巯基基团，通过自组装技术将巯基修饰的寡核苷酸固定于金电极上，研制成的压电DNA传感器一致性，特异性都较好，每次检测杂交后，经过电极的再生，传感器可以重复使用3次，用该传感器检测和传统的斑点杂交方法相比较，具有快速，灵敏，简便等优越性。     

不同力和温度对PVDF压电薄膜压电系数的影响

为揭示在不同力和温度条件下PVDF压电薄膜介电常数的特性,利用MTS伺服液压试验机和分离武Hopkinson压杆装置对PVDF压电薄膜施加了不同形式的载荷,试验采用的温度是在293-363 K之间.为将PVDF 压电薄膜所感受的电荷量转成电压.制作了源跟随测量电路,问接获得压电系数D33.结果表明:(1)低噪声源跟随电路可有效测量PVDF 薄膜输出;(2)PVDF压电薄膜的压电系数D33对温度很敏感;(3)D33值在加载初始阶段波动很大,所以实际应用中应给PVDF提供一个预压载荷,以确保有一恒定的压电系数D33;(4)当压载荷沿倾斜方向作用在PVDF 表面时,由于有剪切力作用,D33 值会随着倾斜角的变化发生显著改变;(5)PVDF 薄膜具有很宽的频响,更适用于测定不同载荷条件下的侵彻或冲击等动态载荷.     

Origin of morphotropic phase boundaries in ferroelectrics

A piezoelectric material is one that generates a voltage in response to a mechanical strain (and vice versa). The most useful piezoelectric materials display a transition region in their composition phase diagrams, known as a morphotropic phase boundary, where the crystal structure changes abruptly and the electromechanical properties are maximal. As a result, modern piezoelectric materials for technological applications are usually complex, engineered, solid solutions, which complicates their manufacture as well as introducing complexity in the study of the microscopic origins of their properties. Here we show that even a pure compound, in this case lead titanate, can display a morphotropic phase boundary under pressure. The results are consistent with first-principles theoretical predictions, but show a richer phase diagram than anticipated; moreover, the predicted electromechanical coupling at the transition is larger than any known. Our results show that the high electromechanical coupling in solid solutions with lead titanate is due to tuning of the high-pressure morphotropic phase boundary in pure lead titanate to ambient pressure. We also find that complex microstructures or compositions are not necessary to obtain strong piezoelectricity. This opens the door to the possible discovery of high-performance, pure-compound electromechanical materials, which could greatly decrease costs and expand the utility of piezoelectric materials.