大辐射角PVDF超声波发射器研究及其在三维定位中的应用

发布时间：2024-02-18 16:44

　　随着人机交互技术的的发展,超声波发射器被广泛应用于三维空间定位系统中。在三维超声定位系统中,超声波发射器的发射角度决定了三维定位的覆盖面积。在三维超声定位的相关应用中,为了实现大范围的覆盖,需要传感器具有比较宽的发射、接收范围。具有大辐射角的超声波发射器在三维定位应用中是一种比较好的选择,因为可以使用很少的超声波发射器来实现对空间的覆盖,并且可以实现发射设备的小型化,降低发射设备结构的复杂度。本文针对现有的PVDF超声波发射器波束角度小的问题,研究了 PVDF压电材料及PVDF超声波发射器相关特性,完成了两种PVDF超声波发射器的结构设计、仿真分析与实验测试,实现了发射器大辐射角发射超声波及其在三维定位中的应用。主要研究内容如下:(1)基于对PVDF压电材料及PVDF超声波传感器特性的研究,为了实现超声波在垂直方向大辐射角度发射,并实现形状结构适用于电子笔中,设计了一种圆台形结构的PVDF超声波发射器。圆台形发射器由两片相同的部分圆环PVDF压电薄膜构成,设计使每部分压电薄膜包含的分子长度尽量大。仿真使用COMSOL多物理场仿真软件。构建圆台形PVDF超声波发射器的三维模型,选取底角不...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1曲面PVDF超声波传感器2011KorayGurkanAydinAkan[

吉林大学硕士学位论文3合，产生一定强度的超声波。由于其几何特点，曲面PVDF超声波传感器的波束角度是不对称的，水平方向波束角度宽，垂直方向波束角度窄，这一特性适用于某些特定的应用。该研究从理论和实验的角度研究了曲面PVDF超声波传感器，在传感器中观察拉伸和弯曲两种振动模式。在这两....

图1.2圆柱形PVDF超声波传感器an[23]PVDF

吉林大学硕士学位论文3合，产生一定强度的超声波。由于其几何特点，曲面PVDF超声波传感器的波束角度是不对称的，水平方向波束角度宽，垂直方向波束角度窄，这一特性适用于某些特定的应用。该研究从理论和实验的角度研究了曲面PVDF超声波传感器，在传感器中观察拉伸和弯曲两种振动模式。在这两....

图1.3半圆锥形PVDF超声波发射器2013GuohuaFengGuoyanChu[24]PVDF

第1章绪论4图1.3半圆锥形PVDF超声波发射器2013年GuohuaFeng和GuoyanChu[24]发表了一种三维弧形的PVDF超声波传感器，其结构如图1.4所示。该结构主要包括三个部件：具有弧形臂的IPMC制动器，在电压驱动下允许大范围的曲率变化；PVDF压电薄膜连接在I....

图1.4弧形可自检的PVDF超声波发射器2016KorayGurkanAydinAkan[25]PVDF

第1章绪论4图1.3半圆锥形PVDF超声波发射器2013年GuohuaFeng和GuoyanChu[24]发表了一种三维弧形的PVDF超声波传感器，其结构如图1.4所示。该结构主要包括三个部件：具有弧形臂的IPMC制动器，在电压驱动下允许大范围的曲率变化；PVDF压电薄膜连接在I....

本文编号：3902211