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期刊信息/Journal information
压电与声光
压电与声光

胡少勤

双月刊

1004-2474

ydsgsipat@yahoo.com.cn

023-62919570；62919643

400060

重庆市南岸区南坪花园路14号

压电与声光/Journal Piezoelectrics & AcoustoopticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由信息产业部电子第26研究所主办并公开发行的专业性科技刊物。全国中文核心期刊，中国科学引文数据库统计源，美国Ei数据库收录源。主要报道声表面波技术，声光与光纤技术，压电及其他功能器件，单晶、薄膜及其他功能材料，实验技术与测试方法，以及压电与声光技术等领域的科研成果、发明创造、科技述评，国外在压电、铁电、声电、声光、电光等方面的各种功能器件和陶瓷、单晶、薄膜材料等新技术、新产品、新动向等。
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    Mg掺杂ZnO电子结构与压电性能的第一性原理研究

    张涛刘仡锟顾马龙杨龙海...
    197-201页
    查看更多>>摘要：采用第一性原理计算方法研究了掺杂不同 Mg(r(Mg),摩尔比)的 ZnO 材料的电子结构与压电性能.研究发现,随着r(Mg)的增加,ZnO 晶格常数c 与a 的比值(c/a)减小,材料禁带宽度增大.当r(Mg)=0.3 时,其带隙达到最大值(为 1.493 eV).态密度与差分电荷密度计算结果表明,其带隙增大的原因是导带中 Zn-3 d态向高能端移动.Mg的引入有助于提升ZnO 材料的压电性能,其压电系数从本征的 1.302 72 C/m2 提升至 1.355 88 C/m2,压电系数的提高可能来源于四方因子c/a 数值减小引起的结构畸变.

    第一性原理Mg掺杂ZnO压电系数电子结构晶格常数

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    低温度敏感度谐振式压力传感器设计与仿真

    李光贤黄晶袁宇鹏杨靖...
    202-206页
    查看更多>>摘要：为降低材料杨氏模量温度漂移和热应力对谐振式压力传感器温度漂移的影响,该文设计了一种基于Si-SiO2 复合 H 形谐振梁和双谐振器结构的低温度敏感度谐振压力传感器.通过有限元仿真软件 COMSOL对传感器进行仿真验证.结果表明,在 0～350 kPa内传感器灵敏度可达 21.146 Hz/kPa,-50～125℃内零点温度漂移低至 0.2 Hz/℃.与全硅结构相比,灵敏度温度漂移由 339×10-6/℃降低至 14.1×10-6/℃,可适应工作温度范围较高的环境.

    谐振式压力传感器温度漂移温度灵敏度漂移温度补偿

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    独立敏感式MEMS热膨胀流陀螺的机理研究

    刘珺宇朴林华佟嘉程马炫霖...
    207-212页
    查看更多>>摘要：提出了一种新型独立敏感式微机电系统(MEMS)热膨胀流陀螺并对其敏感机理进行了研究.通过COMSOL创建了该结构的三维模型,并使用有限元方法对其敏感结构的温度场进行了计算.结果表明,在加热器功率为 50 mW,角速度为-10～10 rad/s时,该陀螺的温度灵敏度为 0.224 K·(rad·s-1)-1,非线性度为 2.37%,具有陀螺效应,且灵敏度为 1.8 mV·(rad·s-1)-1,非线性度为 2.06%.该陀螺具有灵敏度高及工艺简单等特点,为后续结构优化提供了理论依据.

    热膨胀流陀螺微机械独立敏感单轴敏感机理COMSOL

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    基于压电超声触觉显示的可变摩擦研究

    韩凯李国平项四通崔玉国...
    213-218页
    查看更多>>摘要：基于超声波润滑机理和挤压膜效应,该文提出了一种新型的压电超声触觉显示分析模型,并进行了理论和实验分析.在高挤压数状态下,推导出挤压力的解析表达式,开展了超声触觉显示分析模型振动特性实验和定性、定量摩擦辨别实验,探究了振动频率和激励电压对摩擦减少的影响,验证了压电超声触觉显示分析模型显著的减摩擦效果,为构建触觉显示剪切力模式提供了理论基础.

    挤压膜效应压电超声触觉显示减摩擦效果

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    干涉式光纤陀螺跨条纹工作误差研究

    赵海波莫馁李旭东
    219-222页
    查看更多>>摘要：在干涉式光纤陀螺中,当调制信号超出限制并进行 2π复位时,调制信号输入的调制量与输入角速度间出现了 2π的相位差,这使实际的干涉相位出现左移或右移 2π,即跨条纹工作.在光纤陀螺闭环系统中,跨条纹工作产生的误差体现在随机游走系数和非线性度上.该文通过优化调制方案建立跨条纹误差抵消机制,可使跨条纹产生的误差互相抵消,从而提高光纤陀螺的非线性度和随机游走系数.经过仿真和实验表明该方法有效.

    光纤陀螺调制解调非线性跨条纹误差

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    一种改进型1-3-2压电复合材料的研究

    井苏杰于肇贤王宏伟
    223-226页
    查看更多>>摘要：高质量的压电换能器需要具备较高的机电耦合系数和灵敏度.该文在传统型 1-3-2 压电复合材料的基础上提出了一种改进型 1-3-2 压电材料,提高了压电换能器的机电耦合系数和换能器的接收灵敏度.通过有限元仿真分析了不同间距对改进型 1-3-2 压电材料敏感元件的谐振频率、反谐振频率及机电耦合系数的影响,并与传统 1-3-2 型压电复合材料进行了对比.结果表明,与传统型 1-3-2 压电复合材料相比,在相同间距条件下,改进型压电材料的机电耦合系数约大 0.03.制做的 3 种不同间距改进型压电材料表明,间距为 1 mm的改进型压电材料的机电耦合系数较大,约为 0.68.

    不同间距1-3-2型压电复合材料改进型谐振频率反谐振频率机电耦合系数

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    多向振动俘能器设计及能量收集实验研究

    李龙飞罗大兵李晋彤
    227-233页
    查看更多>>摘要：针对线性、单一的振动能量俘能器存在工作频带狭窄、只能采集单向振动等问题,该文提出了一种适应货运列车等多向振动应用场景的新型多向振动俘能装置,以增强对环境中振动能量的俘获.该装置结合压电和电磁俘能器,通过螺旋圆柱弹簧和顶端质量有效捕获多向振动,并通过磁力传递振动能量至压电梁.合理设计了弹簧-质量结构,使其在较低的频率范围内可实现多种振动模态,拓宽了俘能器的谐振频带.为了充分利用压电材料,采用了变宽度压电悬臂梁,使应力均匀分布.压电梁自由端的永磁体随着压电梁的振动而产生变化的磁场,在线圈中产生感应电压.通过有限元分析和实验测试,验证了复合式俘能器可以采集多向振动能量,并测试了在z向振动激励下压电、电磁及复合式俘能器的最大输出功率.在频率 9.5 Hz、z 向振幅 2 mm 的正弦波激励下,复合式俘能器输出最大功率为 3.276 mW.该系统在理论上可为低功耗传感器提供持续电力,为机械能收集与能量转换领域提供技术支持.

    机械振动压电-电磁能量采集磁力耦合多模态振动变宽度悬臂梁

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    人工神经网络和电阻抗谱法压电材料快速表征

    向辉吴校生
    234-240页
    查看更多>>摘要：压电材料作为重要的功能材料,广泛应用于社会的各领域,但其弹性常数的偏差会导致应用过程中出现错误的设计,弹性常数的正确表征对压电器件的正确设计尤为重要.与其他测量方法相比,电阻抗谱仅需要阻抗分析仪即可实现测量,通过测量阻抗谱反演获得压电材料的弹性常数.传统电阻抗谱法通过不断修正材料参数,使得测量阻抗谱和计算阻抗谱最大程度吻合,该过程需要多次迭代,计算量大,耗时较长.该文提出采用神经网络建立阻抗谱到弹性常数的正向模型,测量得到阻抗谱后仅需一次正向计算即可得到弹性常数.使用 Comsol和 Matlab联合仿真建立数据集,引入丢弃法避免模型过拟合,利用 Pytorch 建立模型,经过训练后,最大谐振频率偏差从初始 2.8%降至 0.8%.该技术为压电材料弹性常数精密测量提供可靠的理论与实践途径.

    压电材料表征电阻抗谱法人工神经网络弹性常数矩阵

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    基于3D打印的柔性三频微带天线的设计与加工

    钟智东舒霞云常雪峰唐毅泉...
    241-245页
    查看更多>>摘要：为解决可穿戴设备在复杂应用场景中无线信号响应范围较窄的问题,该文提出了一种柔性三频微带天线,在 2.5 GHz、3.5 GHz、5.4 GHz微波频段采用双"T"型+双"L"型表面结构实现天线的谐振,采用聚酰亚胺为基底材料,纳米银为辐射贴片及接地面的导电材料以实现柔性化.使用 ANSYS HFSS对天线进行建模并进行仿真分析,使用微滴喷射 3D打印工艺对其加工,有效地解决了传统微机电系统(MEMS)加工在柔性电子领域上成本高及步骤复杂等问题.最后使用场发射扫描电镜分析打印面形貌,并使用矢量网络分析仪分别测试天线成品的回波损耗、可弯折性及弯折抗疲劳性,测试结果与仿真结果基本一致,且天线具有较好的弯折性能.

    柔性微带天线聚酰亚胺微滴喷射多频段纳米银

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    基于柔性薄膜的多参数高灵敏汗液传感器研究

    张毅黄晶魏贵玲张祖伟...
    246-252页
    查看更多>>摘要：提出一种全新的基于柔性薄膜材料的高灵敏度、多参数汗液成分分析传感器,对敏感材料的特性及高灵敏度捕获机理进行了研究分析,设计了一种抗干扰信号采集电路,最终完成传感器样品制备,并搭建测试环境,对其关键性能指标进行了测试.结果表明,汗液传感器可实现对钾离子、钠离子、葡萄糖 3 种汗液成分的实时监测,在检测灵敏度和抗干扰性能上达到较好水平,与传统的检测仪器或单参数汗液传感器检测方法相比,在实用性上有很大的提升.

    汗液传感器可穿戴柔性传感器多通道集成

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