PVDF压电材料压力传感器设计及应用

"基于PVDF压电材料的压力传感器设计 (2012年)，由韩冰，王越，孟繁浩，张涛在吉林大学学报（理学版）发表，详细介绍了利用有机聚偏二氟乙烯(PVDF)压电材料设计的压力传感器及其工作原理与应用。" 在本文中，作者提出了一种创新的压力传感器设计，这种传感器是基于有机聚偏二氟乙烯（PVDF）压电材料。PVDF是一种常见的压电材料，具有良好的压电性能和稳定性，适用于各种环境条件下的压力检测。该传感器的核心组成部分包括探头、电荷放大电路、滤波电路和电压放大电路。 首先，传感器的探头部分包含一个可振动的弹性铁片。当外界压力作用于传感器时，压力会使触头发生位移，进而导致弹性铁片变形。这种变形会使得铁片上的PVDF材料受到机械应变，从而产生压电效应，即电荷在材料内部分布发生变化，产生电压信号。 电荷放大电路的作用是将PVDF材料产生的微弱电荷信号放大，以便后续处理。滤波电路则用于去除噪声，确保信号的纯净度，提高测量的准确性。最后，电压放大电路进一步放大经过滤波的电压信号，使其达到可以被数据采集系统或显示设备读取的水平。 该传感器的灵敏度为61.22 mV/N，这意味着对于每单位力（1牛顿）的施加，传感器能够输出61.22毫伏的电压变化。这一特性使得该传感器适合于多种压力范围的精确测量，具有广泛的应用潜力，如工业生产过程监控、医疗设备、汽车安全系统、环境监测等。 关键词涉及到的关键技术点包括PVDF压电材料的性质，压力传感器的设计原理，以及压力测量的技术。中图分类号和文献标志码表明了该研究属于自然科学领域，具有学术价值。文章编号则提供了该论文在期刊中的具体位置信息，方便后续引用。 这篇论文详尽地阐述了基于PVDF压电材料的压力传感器的设计和工作机制，展示了其在压力测量领域的实用性和科学性。通过了解这种传感器的工作原理，我们可以更好地理解和开发压电材料在各种压力传感应用中的潜力。