pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0

2021/11/03 15:25 · 传感器知识资讯 ·  · pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0已关闭评论
摘要:

pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0(一)产品简介:LDT0-028K是一款具有良好柔韧性的传感器,采用28μm的压电薄膜,其上丝印银浆电极,薄膜被层压在0.125mm聚酯基片上,电极由两个压接端子引出。当压电薄膜在垂直方向受到外力作用偏离中轴线时,会在薄膜上产生很高的应变因而会有高电压输出。当直接作用于产品而使其变形时,

pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0  第1张

pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0

(一)产品简介:

LDT0-028K是一款具有良好柔韧性的传感器,采用28μm的压电薄膜,其上丝印银浆电极,薄膜被层压在0.125mm聚酯基片上,电极由两个压接端子引出。当压电薄膜在垂直方向受到外力作用偏离中轴线时,会在薄膜上产生很高的应变因而会有高电压输出。当直接作用于产品而使其变形时,LDT0就可以作为一个柔性开关,所产生的输出足以直接触发MOSFET和CMOS电路;如果元件由引出端支撑并自由振动,该元件就像加速度计或者振动传感器。增加质量块或者改变元件的自由长度都会影响传感器的谐振频率和灵敏度,将质量块偏离轴线可以得到多轴响应。
产品 尺寸小,长宽:25mm*13.5mm。LDTM-028K采用悬臂梁结构,一端由端子引出信号,一端固定质量块,是一款能在低频下产生高灵敏度的振动传感器。

(二)产品特性:
? 焊接端子连接
? 有质量块/无质量块
? 抗冲击性能良好
? 工作温度:0~85°C
? 存储温度:-40~85°C
? 高温的LDT可以承受125°C

(三)产品应用:
? 洗衣机的振动传感器
? 低耗能唤醒开关
? 低成本振动传感器
? 汽车报警器
? 医学应用
? 安全保障系统

pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0  第2张

pvdf传感器:PVDF薄膜的优点与PVDF传感器和WSN的振动信号测量系统的介绍

  由于PVDF薄膜能够方便、快捷、精确地测量弹性体的形变,因而在声学及振动测量方面具有较高的应用价值,其应用范围涉及工程、科研及医疗等领域。例如,可安装在梁体、壳体等结构的表面,作为声学及振动传感器,或用于识别梁体、壳体等结构的表面损伤;可以安装在轮胎内侧胎面,用于测量车辆行驶过程中胎面与路面的摩擦力,为车辆防抱死系统(ABS)及车辆稳定系统(ESP)提供实时的路面信息;可以贴附在人体皮肤表面,用于测量肌肉及血管的运动;还可以安装在路面上,用于高速公路收费处的车辆称重。
  当被测数据点较多需要采用传感器阵列(如大型建筑物或复杂结构)、或传感器距离监控系统较远(例如远程医疗监控及诊断)时,传感器的输出信号不能直接连接到系统的数据采集端口。此时,可借助无线传感器网络和物联网技术来实现传感器数据的远程传输。本文针对上述应用领域,研制了基于无线传输的PVDF传感器数据采集系统,从而为大型复杂结构中振动传感器阵列的多点数据实时采集和传输提供了高效、可靠的解决方案。
 1硬件构成
  基于PVDF压电薄膜传感器和无线传输的振动信号测量系统硬件构成如图1所示。
  
  图1 振动信号测量系统硬件构成
  整个系统的实验装置包括振动信号测量模块和主控单元,前者集成了振动信号调理电路、AVR微处理器(ATmega 8A)以及nRF24L01无线收发模块,用于采集来自PVDF传感器的振动信号以及实现信号调理和无线传输功能;后者主要包括Cortex-M3微控制器(STM32F107VCT6)、SD卡和无线收发模块,用于接收并存储来自各传感器节点的数据。PVDF传感器贴附在被测的弹性体表面,如图2所示。
  
  图2 振动信号测量系统实验装置

pvdf传感器:PVDF超声检测传感器的原理与应用

libabamei

分享于2019-01-13 15:49

[摘要]本文介绍了聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜材料的优缺点、传感机理、制备方法及其应用。基于有限元方法研究PVDF圆膜并分析影响其声学性能的因素,设计偏聚氟乙烯梳状传感器,探讨其在薄钢板检测超声导波的性能。毕业论文网[关键词]PVDF压

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汽车/机械/制造 --
电气技术

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原理
应用
传感器
检测
PVDF
薄膜
研究
传感
性能

系统标签:

pvdf
传感器
超声检测
薄膜
压电
原理

pvdf传感器:PVDF压电薄膜传感器LDT0  第3张

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压电薄膜传感器
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压电薄膜拥有独一无二的特性,作为一种动态应变传感器,非常适合应用于人体皮肤表面或植入人体内部的生命信号监测。一些薄膜元件灵敏到足以隔着外套探测出人体脉搏。本文将着重介绍几种压电薄膜在生命特征监护方面的典型应用。
中文名
压电薄膜传感器
外文名
Piezoelectric thin film sensor
特 点
动态应变
应 用
生命信号监测
备 注
可以经受数百万次的弯曲和振动
优 点
很薄,质轻,柔软,可以无源工作
目录
1
工作原理
2
特点
3
应用
?
接触式传感器
?
加速度传感器
?
听诊
?
传感器组
?
病床监护
?
婴儿呼吸监控仪
?
呼吸热电监测
压电薄膜传感器工作原理
编辑
语音
当你拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯PVDF高分子膜(压电薄膜),薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号(电荷或电压),并且同拉伸或弯曲的形变成比例。一般的压电材料都对压力敏感,但对于压电薄膜来说,在纵向施加一个很小的力时,横向上会产生很大的应力,而如果对薄膜大面积施加同样的力时,产生的应力会小很多。因此,压电薄膜对动态应力非常敏感,28μm厚的PVDF的灵敏度典型值为10~15mV/微应变(长度的百万分率变化)。使用‘动态应力’这个术语是因为形变产生的电荷会从与薄膜连接的电路流失,所以压电薄膜并不能探测静态应力。当需要探测不同水平的预应力时,这反而成为压电薄膜的优势所在。薄膜只感受到应力的变化量,最低响应频率可达0.1Hz。
压电薄膜传感器特点
编辑
语音
压电薄膜很薄,质轻,非常柔软,可以无源工作,因此可以广泛应用于医用传感器,尤其是需要探测细微的信号时。显然,该材料的特点在供电受限的情况下尤为突出(在某些结构中,甚至还可以产生少量的能量)。而且压电薄膜极其耐用,可以经受数百万次的弯曲和振动。
压电薄膜传感器应用
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语音
压电薄膜传感器接触式传感器
利用压电薄膜的动态应变片特性,可以轻松的将压电薄膜直接固定在人体皮肤上(例如手腕内侧)。精量电子—美国MEAS传感器的产品型号是一款通用传感器,传感器的一侧涂有压力敏感胶。但这款胶未经生物兼容性认证,在短期试验中可以将3M9842(聚亚安酯胶带)固定在皮肤上,再将压电薄膜传感器粘贴在3M胶带上。压电薄膜之所以即能探测非常微小的物理信号又能感受到大幅度的活动,是因为PVDF膜的压电响应在相当大的动态范围内都是线性的(大约14个数量级)。多数情况下,只要能明显区分目标信号和噪声的带宽,细小的目标信号都可以通过过滤器采集到。类似的传感器已在睡眠紊乱研究中用于探测胸部,腿部,眼部肌肉和皮肤的运动。另外,传感器可以通过探测肌肉(例如拇指和食指之间的肌肉)对电击的反应作为检验麻醉效果的指示器(神经肌肉传导)。
压电薄膜传感器加速度传感器
Minisense100是精量电子的一款标准产品,采用悬臂梁设计,一端用硬性PCB板夹紧并带有连接引脚,另一端装有质量块。质量块使传感器在受到振动时连贯反应。质量块‘保持不动’,而薄膜部分发生形变,从而产生非常高的电压灵敏度(大约1V/g)。由这个元件派生出其他生命特征传感器,例如工作人员或病患佩戴的智能胸卡(内置RF遥感设备)。通过阶段性采集佩戴者的信号来确定其位置和跟踪其状态。传感器感测到胸卡被摘下时会将胸卡设置成睡眠状态;如果传感器感受到身体任何部位的运动,肌肉的震颤,甚至是脉搏的振动,会唤醒胸卡。
压电薄膜传感器听诊
很多电子听诊器都采用了压电薄膜作为传感器元件,因为它耐用,灵敏度高,带宽范围宽。在该应用中,传感器元件通常都封装在传统的金属听诊头中,因为传感器需要与身体形成‘作用力’。一旦动态的压力信号转换成电信号,就可以有选择性的过滤或放大、作为音频信号回放、运用更复杂的运算方法判断出具体的状况、或传输到远程基站进行进一步分析存储等。
压电薄膜传感器传感器组
一个复合声传感器可以同时监控多个点。DeepBreeze公司用一个有差不多100个传感器的传感器组采集病人吸气和呼气的声音信息。用真空罩将传感器贴在皮肤表面。采集到的信号在加工处理后转换成声音的‘图像’,因而气管和肺里的气流可以像动画片一样成像。任何异物和不正常现象在这些图像中都一目了然。这种方式比X光可靠,而且安全。
压电薄膜传感器病床监护
压电薄膜和压电电缆都可以安装在床垫上探测病人的心跳,呼吸和身体运动。HoanaMedicalInc.的监护床报警系统在床垫和被单之间安装了一组传感器。病人坐或躺在监护床上时,传感器可以隔着衣服和被单准确测量收集患者的生命特征信息。柔性开关用于采集静态信号,病患所有的动态信号都由压电薄膜采集并转换成相应的电信号,在病床边上的显示器显示。病人的心率和呼吸速率不正常,或病人擅自下床时,系统可以提前报警。这一切都由传感器完成,而无需与病人直接接触。
压电薄膜传感器婴儿呼吸监控仪
Infantrust公司利用PVDF对应力极端敏感的特性开发了一款辅助育儿产品Respisense。把监控仪夹在纸尿片贴近婴儿腰部的位置,监控婴儿心跳。Respisense中的压电薄膜与腹部皮肤直接接触,在设定的时间内如果没探测到婴儿在活动,震动蜂鸣器将被启动,轻轻地拨动婴儿,刺激它呼吸。如果在此后的一段时间内婴儿仍没有反应,报警器将被启动。
压电薄膜传感器呼吸热电监测
PVDF对温度的动态变化也相当敏感(28μm厚压电薄膜的典型值是8V/oC)。英国C-Lect医疗公司开发了一款监控器,用来监测呼吸速率。用面罩将一小块压电薄膜元件固定在口鼻处,吸进和呼出气体的温度变化产生强劲的电信号。即使吸入的是加热过的氧气/空气,测量结果仍然十分准确。PIPPA监控器由电池供电,LCD显示每分钟的呼吸次数。用压电薄膜制造的嘴唇接触式传感器运用了相同的原理,探测通过嘴或鼻子的气流。相对于热敏电阻来说,压电薄膜灵敏度高,响应速度快,柔软,并且探测面积大。
[1]
词条图册
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参考资料
1.

压电薄膜传感器应用于医疗监测
.中国移动物联网[引用日期2013-04-23]

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