压电半球冲击传感器的仿真与分析研究

摘要

利用COMSOL软件仿真分析了传感器性能,建立压电半球冲击传感器内部结构模型,初步确定传感器在多个角度上均具有冲击应力,分析冲击应力在厚膜上的分布情况,选择压电厚膜与基底结合最合适倒圆,在垂直方向上冲击产生电荷产生量和冲击加速度大小成正比,利用电流体喷印工艺制备了传感器半球压电厚膜,采用电喷打印装置进行电流体喷印实验保证厚膜质量,利用磁控溅射技术在厚膜表面制备电极并进行极化,最后使用小型冲击实验台和标准传感器进行测试,得到压电半球传感器在3000g加速度下冲击信号曲线,测得传感器的灵敏度为2.86 pc/g,验证了压电半球冲击传感器性能.