压电石英晶体生物传感器及其应用

压电石英晶体生物传感器是一种将高灵敏压电传感器与现代生物技术相结合的新型生物传感器，适用于微量物质的精密测量。本文介绍这类传感器的基本原理、结构及其应用，并展望了压电石英晶体生物传感器的发展趋势。     

绿原酸分子印记聚合物压电模拟生物传感器的研制

基于压电石英晶体传感器灵敏的响应性能，结合分子印记聚合物的特异识别性能，研制出了绿原酸分子印记压电体声波模拟生物传感器，详细探讨了膜的修饰作用，验证了该传感器的印记效应，优化了实验条件，运用于烟草中绿原酸的定量测定，得到了令人满意的结果。     

压电石英晶体扭转效应的ANSYS分析

在通过各向异性弹性理论和麦克斯韦理论研究Y 0°切型石英晶片的扭转效应,得出其扭转应力场和非线性极化电场分布的基础上,利用AN SY S的耦合场分析验证了压电扭转效应的存在.通过建模、划分网格、求解和后处理几个典型的步骤得到Y 0°切型石英晶片的应力值和极化电压,显示其与所加载的扭矩值成明显的线性关系.而采用分割电极的方法进行实验,其数据也证明了理论分析及有限元分析的正确性.     

复合压电振子的ANSYS模态分析

在ANSYS的软件平台上,利用有限元分析方法对复合压电圆片振子进行建模仿真实验,得到在不同边界条件下复合压电振子弯曲振动一阶模态及振幅分布图,仿真振动频率与理论计算值非常接近.相对传统振动模式分析方法,此方法更为简单、直观.     

压电晶体传感器用于检测二甲苯气体的研究

以冠醚聚合物为涂层的压电晶体传感器，对二甲苯气体显示出良好的选择性和吸附可逆性；对气体流速，环境温度，涂层物用量，干扰气体等因素对测量的影响进行了研究；使水汽的干扰可以完全消除，其测量的线性范围和灵敏等综合性能指标能满足工作环境中的二甲苯的监测。     

基于PVDF的压电触觉传感器的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜因具有柔韧性强、机械强度高、灵敏度高、频响范围宽等优点,在触觉传感器、超声换能器等领域具有广泛的应用前景.文中首先介绍了基于PVDF的压电触觉传感器的工作原理和制作工艺,然后从器件的压电性能优化、微结构化、集成化、柔性化、仿生化5个方面系统概述了PVDF压电触觉传感器的研究现状与发展趋势,讨论了其在机器手、微创手术、健康监测领域的应用研究与进展,最后分析了目前PVDF压电触觉传感器发展的不足和未来的主要研究趋势.     

基于ANSYS的压电陶瓷材料有限元仿真分析

介绍了压电效应与压电陶瓷材料相关理论,利用压电材料的正压电效应,可以将机械能转换为电能,ANSYS大型有限元分析软件可进行力电耦合场分析,利ANSYS对压电陶瓷薄膜的力电转换进行有限元模拟与分析,对压电薄膜施加一定外力,分析产生的电压特性。     

梁振动控制的分布压电单元法

提出了一个用于梁振动控制的新方法——分布压电单元法,它包括压电模态传感器与压电模态致动器的设计方法以及相应的模态控制方法。     

基于石英晶体传感器的凝血酶原时间检测系统的研制

介绍了石英晶体传感器检测凝血酶原时间的基本原理,并以石英晶体为传感器研制了一套凝血酶原时间检测系统.该检测系统以单片机为控制核心,使用FPGA完成石英晶体的频率变化的测量功能,通过分析频率变化规律,计算出凝血酶原时间.检测系统具有体积小、灵敏度高、可实时检测、成本低廉等特点.     

压电晶体传感器阵列用于小分子脂肪醇的识别

将多个表面涂有不同选择性吸附材料的压电晶体传感器组成阵列 ,用于小分子脂肪醇同系物及同分异构体的识别。阵列对甲醇、乙醇、 2 -丙醇、 1 -丁醇蒸气的响应频移值采用主成分分析法降维投影 ,在二维空间同种醇聚为一类 ,结果较佳     

基于谐振原理的高精度石英加速度计设计技术

基于力学振动原理,导出谐振器振动的微分方程,讨论了振梁型加速度计的设计原理.提取谐振加速度计的特征参量,进行结构尺寸优化设计和非线性误差分析.依据石英晶体压电效应原理,对相关激励方式进行研究和合理切型选择与电极设置.应用有限元法进行工作模态和力频特性等方面的仿真与分析.理论计算的力频系数和软件仿真相差小于4%,证明了理论模型的正确性.     

纵振换能器谐振频率的研究分析

为得到纵振换能器不同尺寸参数下的谐振频率,满足超声塑化不同聚合物颗粒的要求,需要分析纵振换能器尺寸参数对谐振频率的影响规律。推导纵振换能器的频率方程,利用Matlab数值求解不同尺寸参数下纵振换能器谐振频率,数值和仿真分析纵振换能器尺寸参数对谐振频率的影响规律,实验验证数值和仿真分析的正确性。研究结果表明：推导纵振换能器频率方程求得谐振频率解析值、仿真值和实验值有较好的一致性,最大误差小于4%,验证了数值分析求得纵振换能器谐振频率的正确性。谐振频率随着纵振换能器尺寸参数的增大减小,变幅杆长度和放大比对谐振频率影响较大。     

船体波激振动共振频率的计算方法

针对大型及超大型船舶，从水弹性理论出发，对船体波激振动共振频率的计算进行了研究，给出了迭代求解公式，编制了相应的计算程序，并进行了实例计算，取得了一些有价值的结果，研究表明，对大型及超大型船舶，应考虑波浪影响计算船体波激振动共振频率。     

基于ANSYS的磨床主轴模态分析

以某型号磨床砂轮架主轴为研究对象,利用Solidworks对其进行三维建模,导入ANSYS软件进行模态分析,得到其固有频率、振型和临界转速,并对所得的数据进行了科学分析.分析结果表明:主轴结构合理,可以保证加工精度;同时得到主轴变形最剧烈以及可能出现主轴疲劳断裂的位置,为下一步的优化设计和精度控制提供了理论依据.     

基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统设计

针对现有冲击波超压测试系统带宽不足的现状,分析了不同类型的压力传感器的优缺点,采用两级放大电路设计了基于ICP传感器的参数可变的冲击波存储测试系统。主要介绍了ICP传感器的电源电路,参数可变电路及滤波电路,可根据不同的测试要求设置参数,提高了系统的灵活性。 采用FPGA进行数字逻辑控制设计,提高了测试系统的稳定性和可靠性并减小了系统体积。最后在自然环境和现场环境下分别进行了试验,结果验证了其可靠性、生存性、灵活性。     

光纤表面等离子体共振传感器敏感膜的仿真研究

为了研究光纤表面等离子体共振传感器的传感特性,利用TFCalc软件仿真研究光纤表面等离子体共振(SPR)传感器的反射光谱特性,分别考查敏感膜为Au膜、Ag膜、Al膜和Cu膜对反射光谱特性的影响。仿真结果表明,Au膜和Ag膜有较高的灵敏度,Al膜和Cu膜厚度分别在10 nm和30 nm有较明显的共振现象。     

基于ANSYS的含缺陷压电陶瓷材料有限元仿真分析

利用Voronoi图增量式外存算法,在指定"代表性体积单元"(RVE)中完成海量三维压电陶瓷微观组织结构设计仿真.考虑实际压电陶瓷中缺陷可能的形态、尺寸、空间取向分布等几何参数,在ANSYS软件环境下用参数化程序设计语言APDL编程建立含缺陷压电陶瓷有限元仿真模型,实现网格的合理划分,实现三维含缺陷压电陶瓷微观组织结构加载的自动化.     

基于静态电容补偿的压电换能器锁相环频率跟踪

为解决压电换能器锁相环频率跟踪中存在的跟踪范围狭小、易出现误跟踪和失锁等问题,提出一种基于静态电容补偿的锁相环(PLL)频率跟踪技术:根据电容元件伏安特性对由静态电容造成的不良影响进行补偿,使换能器对锁相环呈现理想的LCR串联谐振回路特性,并结合线性拟合法完成对机械臂电压电流相位差的测量,避免了误跟踪和失锁,实现了较以往更宽频带下的换能器准确跟踪.实验表明:对两个-3 dB带宽分别为120 Hz和663 Hz的换能器,跟踪误差分别为-9 Hz和+28 Hz,跟踪范围可达10 kHz.     

基于ANSYS的外摆线链轮的模态分析

为了提高链轮工作的可靠性,应避免链轮在传动系统中发生共振.根据链轮外摆线齿廓的形成原理,通过圆族包络法,得到实际链轮齿廓方程.然后利用Pro/E建立链轮的三维模型,并导入ANSYS软件对链轮模型进行模态分析,确定了摆线链轮固有频率和振型,从而避免链轮在传动过程中发生共振现象,同时为链轮的进一步优化设计提供技术参考.