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原文传递压电式爆震传感器的研究及设计

论文题名：	压电式爆震传感器的研究及设计
关键词：	爆震传感器;压电陶瓷;质量检测系统;汽车发动机
摘要：	汽车发动机爆震传感器作为汽车电喷发动机控制系统中的重要组成部件，主要是将发动机的振动信号转换成可以识别的电压信号，提交给汽车发动机电子控制单元——ECU，ECU再反馈信号来控制爆震。本论文主要论述对压电式非共振型爆震传感器的结构优化设计，实现爆震传感器对发动机爆震更好的反馈，充分提高发动机工作效率;并且设计一套爆震传感器产品质量检测系统，大大提高爆震传感器生产效率。　　本论文设计的爆震传感器属于压电式非共振型爆震传感器，并结合使用需求，选用中心压缩式的结构设计形式，并初步确定爆震传感器的整体结构以及部分零件的结构设计，在Solidworks中建模并虚拟装配。　　针对爆震传感器中的敏感元件——压电陶瓷，运用ANSYS对爆震传感器中所使用的压电陶瓷片进行分析。分析在受到静态载荷时，压电陶瓷片由于压电效应在上下表面产生的电压云图;分析在受到振动载荷时，压电陶瓷片响应的固有频率以及模态振型;分析在受到简谐振动载荷时，压电陶瓷片的共振特性以及持续性动力特性;分析在受到瞬时响应时，压电陶瓷片所反应出线性动态稳定性。　　改变压电陶瓷片的尺寸，对比在不同厚度以及外圆半径条件下，压电陶瓷片的静态分析、模态分析、谐响应分析以及瞬态分析。通过对比发现，随着压电陶瓷片厚度的增大，压电陶瓷片的电压幅值越大，灵敏度越高，共振频率减小，工作频率区间的压电稳定性降低;随着压电陶瓷片横截面积的增大，电压幅值减小，灵敏度减小，共振频率增大，工作频率区间的压电稳定性减弱，只是这几种变化的幅度都不大。然后综合对比结果以及实际工况，对压电陶瓷片结构以及爆震传感器进行改进。　　结合传统爆震传感器测试系统以及前文分析得出的结论，运用Labview设计爆震传感器产品的质量检测系统。从数字式正弦振动测试仪输出正弦振动信号，通过激振器加载在待测爆震传感器上，得到的电压信号放大后通过采集卡输送到电脑中，运用Labview搭建的平台测试出电压信号的频率、幅值以及相位，通过对比标准传感器的数据，判断待测爆震传感器是否合格。
作者：	宋雄
专业：	机械工程
导师：	赵燕
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文