基于電渦流效應的壓力位移敏感元件阻抗特性研究.pdf

1、現(xiàn)有的電渦流傳感器只能對位移進行測量，不能測量壓力;而導電高分子復合材料可以利用其壓阻效應測量壓力，卻無法進行非接觸式位移測量。為了解決此問題，本文研究了將金屬線圈與碳納米管/硅橡膠復合材料相結合的方式制備兩種敏感元件，包括復合型敏感元件和一體化敏感元件，從而實現(xiàn)位移壓力同時測量。新型的敏感元件具有良好的力學和電學特性，不僅將電渦流傳感探頭和導電高分子復合材料探頭合二為一，而且只需用阻抗特性就可以反映位移和壓力，簡化了后續(xù)的信號處理系統(tǒng)

2、。
　　本文主要完成的工作如下:
　　(1)制備了復合材料與金屬線圈完全接觸和相互絕緣的一體化敏感元件和復合型敏感元件，其導電相與基體相質量比為0.001-0.20，金屬線圈圈數(shù)為60圈。
　　(2)分析了質量比、激勵頻率對復合型敏感元件阻抗特性的影響。結果表明，質量比對阻抗特性的影響很小，激勵頻率越高，阻抗值就越大。
　　(3)分析了質量比、激勵頻率對一體化敏感元件阻抗特性的影響。結果表明，阻抗值隨質量比的增加

3、先不變后減小，激勵頻率越高，阻抗值就越大。
　　(4)研究分析壓力對敏感元件的阻抗特性影響，結果表明:低頻激勵下，受壓后的靈敏度升高，高頻激勵下，靈敏度不變。
　　(5)定量分析了敏感元件的噪聲、靈敏度和分辨力。測量位移時，分辨力可達到0.1mm，噪聲最小能達到0.024％，靈敏度最高可達到12.35Ω/mm;測量壓力時，噪聲最小能達到1.32％。
　　質量比為0.02的復合型敏感元件和質量比為0.001的一體化敏感元