基于PVDF的微力传感器设计

摘要

目前微装配领域还没有可靠的亚微牛(sub-μN)分辨率的传感器。针对这一实际难题，设计了一个基于PVDF的微力传感器，使其能够提供高精度、高可靠性的微小力测量。首先基于压电效应和材料力学中悬臂梁结构，设计了PVDF传感器悬臂梁模型。其次由于PVDF产生的电荷很少且为sub-pc量级，设计了一个信号调理电路把电荷量转换为电压量。最后在New Focus公司生产的3D智能运动平台上进行实验，实验结果表明，所设计的PVDF传感器分辨力可以达到在sub-μN范围，从而为自动化生产过程中的批量制造和微装配中微接触力的反馈控制提供了理论上的解决方法。