2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、壓電懸臂梁式微質(zhì)量傳感器由壓電諧振元件組成,是基于壓電效應(yīng)工作的傳感器。當(dāng)目標(biāo)物質(zhì)吸附到傳感器探測(cè)區(qū),其結(jié)構(gòu)諧振頻率發(fā)生偏移,通過(guò)檢測(cè)其諧振頻率偏移量的大小,可定量計(jì)算檢測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。壓電懸臂梁式微質(zhì)量傳感器具有自激、自感、實(shí)時(shí)、實(shí)地、高靈敏度和高檢測(cè)精度、適用環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn),在微生物檢測(cè)與識(shí)別、原子稱重、生物和化學(xué)檢測(cè)等方面具有非常廣泛的應(yīng)用。但是,隨著壓電微懸臂梁傳感器應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,對(duì)其檢測(cè)靈敏度以及準(zhǔn)確地定量分析、流體環(huán)境檢

2、測(cè)等工作性能要求越來(lái)越苛刻,現(xiàn)有的質(zhì)量傳感器已不能滿足檢測(cè)靈敏度的要求,因此需要研究提高壓電懸臂梁式微質(zhì)量傳感器靈敏度的方法。本文針對(duì)不同的測(cè)試環(huán)境、測(cè)試要求,提出了通過(guò)改變關(guān)鍵彈性元件諧振器的結(jié)構(gòu)形式、諧振器的工作模式等措施來(lái)提高傳感器的檢測(cè)靈敏度和品質(zhì)因數(shù)的方法。論文具體研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:
  (1)壓電微懸臂梁傳感器的理論分析?;趹冶哿赫駝?dòng)理論,建立了懸臂梁理論分析模型,分析了與傳感器性能相關(guān)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)機(jī)理、共振頻率

3、、靈敏度和品質(zhì)因數(shù)等因素對(duì)傳感器性能的影響。
  (2)提出了通過(guò)優(yōu)化懸臂梁橫截面的結(jié)構(gòu)形式來(lái)提高傳感器的檢測(cè)靈敏度的方法,具體設(shè)計(jì)了V型折疊式懸臂梁結(jié)構(gòu)的微質(zhì)量傳感器。建立了傳感器的理論分析模型,設(shè)計(jì)并制備了該構(gòu)型的傳感器樣品,通過(guò)有限元仿真和實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地分析了傳感器的靈敏度,討論了傳感器的幾何參數(shù)對(duì)傳感器靈敏度的影響。
  (3)提出了基于高階工作模態(tài)的諧振式微質(zhì)量傳感器的設(shè)計(jì)方法。建立了基于高階模態(tài)的傳感器分析模型,設(shè)計(jì)

4、了基于四階諧振模態(tài)微質(zhì)量傳感器,制備了基于四階工作模態(tài)的微質(zhì)量傳感器實(shí)驗(yàn)試件,實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,基于四階工作模態(tài)的微質(zhì)量傳感器與一階模態(tài)相比,傳感器的靈敏度顯著提高。分析了傳感器彈性梁的長(zhǎng)度比和厚度比對(duì)傳感器靈敏度的影響。
  (4)針對(duì)液體測(cè)量領(lǐng)域亟需解決的難題—消除被測(cè)溶液阻尼,本文提出一種新型微通道式液體濃度傳感器,利用迂回式的微通道有效擴(kuò)展了傳感器最敏感檢測(cè)區(qū)域,同時(shí)消除了液體阻尼對(duì)傳感器測(cè)量精度的影響。
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