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《利用光纖光柵傳感器的研究壓電陶瓷特性》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、：合肥工業(yè)大學(xué)刪Illrlf!lIlll
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3、IJflrrllJY1886185本論文經(jīng)答辯委員會(huì)全體委員審查，確認(rèn)符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會(huì)簽名：(工作單位、職稱(chēng))主席：啦趴魄如幘f)力河委員：訪憾1壺白他乙大磊、1樞援導(dǎo)師：鈔插巫．紅蒯御乏獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)志和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得金目巴王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作
4、了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽字：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解金目曼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)金目巴王業(yè)太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文者簽名：簽字日期：年月日年月日學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向：工作單位：通訊地址：導(dǎo)師簽名：簽字日期：電話：郵編：利用光纖光柵傳感器研究壓電陶瓷的特性摘要壓電陶瓷(PZT
5、)由于體積小、響應(yīng)速度快、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于微位移驅(qū)動(dòng)、納米定位、電源驅(qū)動(dòng)器、掃描干涉等方面。其外加電壓與由逆壓電效應(yīng)及電致伸縮效應(yīng)所產(chǎn)生的位移量之間并非嚴(yán)格的線性關(guān)系，存在遲滯、蠕變和非線性等特性。該位移量一般在微米甚至以下量級(jí)，精確描述該微位移量隨電壓的變化關(guān)系，有利于進(jìn)一步拓展PZT的應(yīng)用范圍。本文提出一種基于光纖光柵傳感和非平衡干涉解調(diào)的壓電陶瓷特性觀測(cè)法，該方法利用光纖光柵傳感器波長(zhǎng)編碼的特點(diǎn)，采用全光纖結(jié)構(gòu)，具有很高的測(cè)量精度，且測(cè)量結(jié)果受環(huán)境因素(如振動(dòng))干擾有限。該研究有利于進(jìn)一步了解通電后PZT的變化規(guī)律。論文的內(nèi)容可分為兩大部分
6、，第一部分為對(duì)兩套干涉裝置解調(diào)性能的比較，第二部分為對(duì)壓電陶瓷電壓．位移特性、遲滯特性、蠕變特性的研究。論文首先全面論述了光纖光柵傳感器的工作原理以及其傳感信號(hào)的解調(diào)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)中，采用非平衡Miehelson干涉儀對(duì)FBG傳感信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，為排除PZT通電產(chǎn)熱對(duì)解調(diào)結(jié)果的影響，制作了兩套干涉封裝裝置?．溫度控制型和分室而居型。對(duì)于溫度控制型，干涉儀與PZT被置于同一封裝盒中，并在盒底部安裝TEC溫度控制器以控制封裝盒內(nèi)的溫度；分室而居型則將干涉儀與PZT分別放置兩密閉封裝盒中。干涉儀臂長(zhǎng)差的確定是制作干涉儀的關(guān)鍵點(diǎn)，它將影響系統(tǒng)的解調(diào)精度以及條紋對(duì)比度，文中
7、利用光譜儀觀測(cè)干涉儀的干涉譜，通過(guò)相鄰谷值功率處波長(zhǎng)間隔的大小判斷臂長(zhǎng)差，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度控制型干涉儀的臂長(zhǎng)差為2．04mm，分室而居型干涉儀的臂長(zhǎng)差為1．96mm。待臂長(zhǎng)差確定之后，實(shí)驗(yàn)著重對(duì)這兩套干涉解調(diào)裝置的解調(diào)性能進(jìn)行了研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得知：溫度控制型解調(diào)系統(tǒng)的傳感靈敏度為1．07890／p￡；分室而居型的傳感靈敏度為O．96090／嶂，均接近理論值1．02520嶂，但工作時(shí)間越長(zhǎng)，PZT產(chǎn)熱對(duì)前者的影響愈明顯，穩(wěn)定性愈差，而后者卻一直保持良好的穩(wěn)定性。最后，利用光纖光柵傳感器以及分室而居干涉解調(diào)裝置研究了壓電陶瓷在0V-100V-0V的電壓一位移特性
8、，分析了相同時(shí)間間隔下，不同驅(qū)動(dòng)步距時(shí)PZT的遲滯特性；驗(yàn)證了光源功率的波動(dòng)性對(duì)PZT遲滯特性無(wú)影響；并對(duì)壓電陶瓷的蠕變特性進(jìn)行了分析，測(cè)試了驅(qū)動(dòng)電壓往返時(shí)PZT的蠕變情況以及PZT在不同驅(qū)動(dòng)步距和不同驅(qū)動(dòng)步進(jìn)時(shí)間間隔下的蠕變情況。關(guān)鍵字：光纖光柵；干涉解調(diào)；壓電陶瓷：遲滯；蠕變Thestudiesofpiezoelectricceramiccharacteristics。fibergratingmsusingI-iergratingsensorABSTRACTBecauseofminuteness，quicklyrespondingandeasyofcon
9、trolling，piezoelectricceramics(PZT)iswidelyusedinmicro—displacementactuator,nano．positioningsystemandSOon．Thedisplacementthatmadebyinversepiezoelectriceffectandelectrostrictioneffectisnotstrictlylinearwiththeappliedvoltage．Ithasthecharacteristicsofhysteretic，creepandnonlinear．It’Sv
10、eryimportanttomeasureaccur
