介电型电活性聚合物传感单元设计
本文选题:介电型电活性聚合物 + 传感单元 ; 参考:《农业机械学报》2017年03期
【摘要】:基于介电型电活性聚合物(DEAP)变形时的电容变化原理,设计并实现一种传感单元,其内框可在平面内移动,用于检测平面位移。建立该传感单元的几何模型,得出其电容变化和内框位移的关系。采用差动测量法测量敏感单元电容变化,建立了面对面敏感单元的电容差值和内框平移量的关系。利用该传感单元设计了一个二自由度角度传感器用来测量关节转角,同样采用差动测量法建立了电容差值和转角的关系。实验测得其沿X轴和Y轴平移灵敏度为-57.2 pF/mm和-58.0 pF/mm,绕X轴和Y轴旋转灵敏度为-139.4 pF/(°)和141.6 pF/(°)。测试结果与分析结果较为吻合,验证了DEAP应用于位移传感器和角度传感器的可行性。
[Abstract]:Based on the principle of capacitance variation during the deformation of dielectric active polymer (DEAP), a sensing unit is designed and implemented, in which the inner frame can be moved in the plane and used to detect the displacement of the plane.The geometric model of the sensor unit is established, and the relationship between the capacitance variation and the displacement of the inner frame is obtained.The capacitance change of the sensitive unit is measured by differential measurement method. The relationship between the capacitance difference of the face to face sensitive cell and the translation of the inner frame is established.A two-degree-of-freedom angle sensor is designed to measure the angle of joint rotation, and the relationship between capacitance difference and rotation angle is also established by differential measurement.The sensitivity of translation along X axis and Y axis is -57.2 pF/mm and -58.0 PF / mm, and the rotation sensitivity around X axis and Y axis is -139.4 PF / (掳) and 141.6 PF / r (掳).The test results are in good agreement with the analytical results, which verifies the feasibility of applying DEAP to displacement sensors and angle sensors.
【作者单位】: 南京航空航天大学机电学院;扬州大学机械工程学院;南京林业大学机械电子工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51305209) 江苏省自然科学基金项目(BK20130979) 江苏省“六大人才高峰”项目(2014-ZBZZ-004) 南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目(kfjj20150516) 江苏省科技型企业技术创新项目(BC2015180)
【分类号】:TP212
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 邱恒功;唐晓莉;张怀武;陶龙旭;;自旋阀巨磁电阻传感单元线性处理研究[J];磁性材料及器件;2012年01期
2 张健伟;潘梦鹞;刘桂雄;;基于GFSIN的车载式智能加速度传感单元的设计[J];自动化与信息工程;2009年04期
3 李慧奇;梁丁;宁运琨;张静;赵国如;;一种防跌倒预警系统的研究与实现[J];集成技术;2014年01期
4 施朝霞;章旌红;;单片集成pH值传感芯片的设计和研究[J];浙江工业大学学报;2011年01期
5 王琳;冯莹;;生物光盘系统参数对输出信号的影响研究[J];光学与光电技术;2009年06期
6 杨恢东,侯信,吴春亚,熊绍珍,郝云,陈有素,郭斌;薄膜a-Si PIN/OLED图像传感显示器的设计与模拟[J];半导体学报;2002年08期
7 李书;方可嘉;吴兴坤;;一种基于激光直写的水浊度传感结构[J];光子学报;2010年08期
8 孔莉萍,王平;基于MEMS的药物释放系统[J];传感技术学报;1998年03期
9 徐逢秋;许贤泽;乐意;李忠兵;;多功能墙体探测仪的设计方法[J];仪器仪表学报;2013年10期
10 董兴法;姜莉;郎科伟;吴婧;;基于聚合物微环的多维振动传感研究[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2012年04期
相关会议论文 前1条
1 张健伟;潘梦鹞;刘桂雄;洪晓斌;;基于GFSIN的车载式智能加速度传感单元的设计[A];广州市仪器仪表学会2009年学术年会论文集[C];2010年
相关硕士学位论文 前9条
1 于学亮;基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的优化[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 张海瑞;锁定轨温监测节点传感单元的设计与实现[D];大连理工大学;2011年
3 李继琨;物联网无线温度传感单元在变电站中的电磁兼容性研究[D];华北电力大学;2012年
4 付海艳;光学电流传感单元的性能研究与仿真分析平台的设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 何丹;一种压电压阻双层复合柔性触觉传感单元的制备及测试研究[D];浙江大学;2014年
6 王琳;生物光盘系统理论建模与参数分析[D];国防科学技术大学;2009年
7 贺鸿鹏;基于COMSOL的OCT传感单元的多物理场研究与设计[D];华北电力大学;2014年
8 吴波;基于硅微声阵列传感器的嗓音病变诊断分析系统的研究[D];重庆大学;2008年
9 陈晗;生物光盘传感器理论分析及初步实验研究[D];国防科学技术大学;2010年
,本文编号:1759837
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1759837.html