基于電渦流效應(yīng)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(duì)位移進(jìn)行測(cè)量，不能測(cè)量壓力;而導(dǎo)電高分子復(fù)合材料可以利用其壓阻效應(yīng)測(cè)量壓力，卻無法進(jìn)行非接觸式位移測(cè)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(fù)合材料相結(jié)合的方式制備兩種敏感元件，包括復(fù)合型敏感元件和一體化敏感元件，從而實(shí)現(xiàn)位移壓力同時(shí)測(cè)量。新型的敏感元件具有良好的力學(xué)和電學(xué)特性，不僅將電渦流傳感探頭和導(dǎo)電高分子復(fù)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(jiǎn)化了后續(xù)的信號(hào)處理系統(tǒng)

2、。
　　本文主要完成的工作如下:
　　(1)制備了復(fù)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(fù)合型敏感元件，其導(dǎo)電相與基體相質(zhì)量比為0.001-0.20，金屬線圈圈數(shù)為60圈。
　　(2)分析了質(zhì)量比、激勵(lì)頻率對(duì)復(fù)合型敏感元件阻抗特性的影響。結(jié)果表明，質(zhì)量比對(duì)阻抗特性的影響很小，激勵(lì)頻率越高，阻抗值就越大。
　　(3)分析了質(zhì)量比、激勵(lì)頻率對(duì)一體化敏感元件阻抗特性的影響。結(jié)果表明，阻抗值隨質(zhì)量比的增加

3、先不變后減小，激勵(lì)頻率越高，阻抗值就越大。
　　(4)研究分析壓力對(duì)敏感元件的阻抗特性影響，結(jié)果表明:低頻激勵(lì)下，受壓后的靈敏度升高，高頻激勵(lì)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(cè)量位移時(shí)，分辨力可達(dá)到0.1mm，噪聲最小能達(dá)到0.024％，靈敏度最高可達(dá)到12.35Ω/mm;測(cè)量壓力時(shí)，噪聲最小能達(dá)到1.32％。
　　質(zhì)量比為0.02的復(fù)合型敏感元件和質(zhì)量比為0.001的一體化敏感元