基于电流体喷印压电厚膜的力感知探针

doi:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.01.004

首页 > 过刊浏览>2025年第45卷第1期 >26-31. DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.01.004

基于电流体喷印压电厚膜的力感知探针
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                        10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.01.004
                    
作者:
                        
                        
                    
作者单位:1.大连理工大学机械工程学院 大连，116024;2.高性能精密制造全国重点实验室 大连，116024;3.大连理工大学宁波研究院 宁波，315000;4.中国工程物理研究院电子工程研究所 绵阳，621900
作者简介:王大志，男，1978年8月生，博士、教授。主要研究方向为纳米打印技术与纳米器件、高性能压电传感器与执行器、复杂工况下多物理量融合传感技术与系统。曾发表《A zine oxide resonant nano-acceleromet with ultra-high sensitivity》（《Nature Communications》2024，Vol.15）等论文。
通讯作者:
中图分类号:TH823
基金项目:国家重点研发计划资助项目（2018YFA0703204）；国防基础科研计划资助项目（JCKY2020204B004）；国家自然科学基金面上资助项目（51975104，62074138）

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为了准确感知探针接触，降低探针损坏更换频率，设计并制作了一种基于压电效应的力感知探针。利用有限元软件优化设计压电厚膜感知层的结构尺寸，并基于电流体喷印工艺完成曲面共形压电厚膜的制备。搭建力感知探针标定系统，分析推导出灵敏度公式，并计算不同接触速度下的接触力。测得在0.2 mm/s的接触速度下，力感知探针的灵敏度达到744.203 pC/N，非线性误差为4.26%。实验结果表明，该力感知探针具有占用空间小、结构简单和灵敏度高的特点，在防止探针接触变形、感知接触力等方面有广阔的应用前景。

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收稿日期:2023-03-11
最后修改日期:2023-05-01
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在线发布日期: 2025-02-25
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