基于聲表面波傳感技術的智能刀具的建模仿真研究.pdf

1、聲表面波SAW（Surface Acoustic Wave）器件是用于信號處理的一種微機械電子系統(tǒng)，它利用壓電基底上的叉指換能器（IDT）來激發(fā)和接收表面波。由于其具有多功能性，尺寸小以及易于加工等有優(yōu)點，被廣泛應用于雷達、電視、移動電話以及傳感器等領域。聲表面波SAW傳感器是聲表面波SAW器件的一個新的重要分支，具有高精度、高分辨率、重量輕、體積小、功耗低、抗干擾、耐噪聲、可以工作在惡劣環(huán)境中等獨特優(yōu)點。聲表面波SAW器件應用廣泛，本

2、論文把聲表面波SAW傳感技術應用在刀具在線狀態(tài)智能檢測的領域內(nèi)，做了基礎性的探索研究。
　　本文在對聲表面波傳感技術研究的基礎上提出的。首先對壓電理論及聲表面波理論進行了研究,隨后分析了SAW器件的工作原理，在此基礎上進一步系統(tǒng)地論述了 SAW傳感器的一些基本概念，對 SAW傳感器進行了分類，對各類SAW基本原理進行了分析，比較了各類SAW傳感器的主要結構類型并進行了舉例說明。
　　然后設計了一個應用于刀具切削應力監(jiān)測的高頻

3、無線無源的SAW傳感器，確定了材料和尺寸結構，為SAW傳感器的建模仿真提供了一個具體的分析對象。針對設計的SAW傳感器，對其IDT（Inter Digital Transducer）四種模型進行了合理簡化和假設以及對比的分析。在分析各種模型的情況之下，用Matlab軟件編寫程序來驗證所設計模型的正確性，達到滿意的結果與理論計算值一致。
　　最后，通過對SAW傳感器二維模型以及三維有限元模型進行諧響應分析，得到了SAW傳感器的諧振頻