| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-37页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 大应变传感器的应用背景及研究意义 | 第15-16页 |
| 1.3 大应变传感器的国内外研究现状 | 第16-33页 |
| 1.3.1 电阻式大应变传感器 | 第16-25页 |
| 1.3.3.1 传统电阻式应变传感器简介 | 第16-17页 |
| 1.3.3.2 基于聚合物的电阻式大应变传感器 | 第17-25页 |
| 1.3.2 非电阻式大应变传感器 | 第25-33页 |
| 1.3.2.1 光栅式大应变传感器 | 第26-31页 |
| 1.3.2.2 电容式大应变传感器 | 第31-33页 |
| 1.4 论文的选题及主要研究工作 | 第33-37页 |
| 第二章 大应变检测基本原理及方法 | 第37-52页 |
| 2.1 大应变检测基本原理 | 第37-48页 |
| 2.1.1 电容式应变传感器的工作原理 | 第37-42页 |
| 2.1.1.1 变极距型电容传感器 | 第38-39页 |
| 2.1.1.2 变面积型电容传感器 | 第39-41页 |
| 2.1.1.3 变介质型电容传感器 | 第41-42页 |
| 2.1.2 光栅式大应变传感器的工作原理 | 第42-46页 |
| 2.1.2.1 光栅简介 | 第42-43页 |
| 2.1.2.2 莫尔条纹原理及其特点 | 第43-44页 |
| 2.1.2.3 光栅式应变传感器的工作原理 | 第44-46页 |
| 2.1.3 电阻式大应变传感器的基本工作原理 | 第46-48页 |
| 2.1.3.1 聚合物基复合材料大应变传感器 | 第46-47页 |
| 2.1.3.2 滑道电阻式大应变传感器 | 第47-48页 |
| 2.2 大应变特性测试装置与性能参数 | 第48-50页 |
| 2.3 主要分析测试方法 | 第50-51页 |
| 2.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第三章 电容式小型大应变传感器设计与特性研究 | 第52-82页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 电容式大应变传感的设计与仿真 | 第52-57页 |
| 3.2.1 结构学方法仿真 | 第52-55页 |
| 3.2.1.1 仿真模型建立 | 第52-53页 |
| 3.2.1.2 仿真模型建立 | 第53-55页 |
| 3.2.2 电磁学方法仿真 | 第55-57页 |
| 3.2.2.1 仿真模型建立 | 第55页 |
| 3.2.2.2 参数仿真研究 | 第55-57页 |
| 3.3 单电容式大应变传感的设计、制备与特性研究 | 第57-69页 |
| 3.3.1 单电容式结构设计与参数计算 | 第57-60页 |
| 3.3.1.1 结构设计 | 第57-59页 |
| 3.3.1.2 结构参数计算 | 第59-60页 |
| 3.3.2 制备工艺研究 | 第60-62页 |
| 3.3.2.1 极板材料选择 | 第60页 |
| 3.3.2.2 传感器制备工艺研究 | 第60-62页 |
| 3.3.3 信号检测电路设计与制备 | 第62-67页 |
| 3.3.3.1 电容检测芯片选择 | 第62-63页 |
| 3.3.3.2 电容检测电路设计 | 第63-66页 |
| 3.3.3.3 传感器总体电路设计与制备 | 第66-67页 |
| 3.3.4 传感器特性测试及分析 | 第67-69页 |
| 3.3.4.1 传感器特性测试 | 第67-68页 |
| 3.3.4.2 传感器性能参数计算与分析 | 第68-69页 |
| 3.4 双电容式大应变传感的设计与特性分析 | 第69-81页 |
| 3.4.1 结构设计与参数计算 | 第70-71页 |
| 3.4.2 信号读出电路设计与制备 | 第71-76页 |
| 3.4.2.1 电路总体设计思路 | 第71-72页 |
| 3.4.2.2 电路设计与仿真 | 第72-76页 |
| 3.4.3 传感器特性测试及分析 | 第76-78页 |
| 3.4.4 传感器温度特性 | 第78-81页 |
| 3.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第四章 莫尔条纹式光栅大应变传感器制备与特性研究 | 第82-101页 |
| 4.1 引言 | 第82页 |
| 4.2 莫尔条纹式光栅大应变传感器的设计与制备 | 第82-89页 |
| 4.2.1 传感器总体结构设计 | 第82-84页 |
| 4.2.2 传感器元件设计与选型 | 第84-87页 |
| 4.2.2.1 光源的选型 | 第84-85页 |
| 4.2.2.2 光栅设计 | 第85-86页 |
| 4.2.2.3 光电探测器的选型 | 第86-87页 |
| 4.2.3 传感器制备工艺 | 第87-89页 |
| 4.3 传感器测试电路设计与制备 | 第89-97页 |
| 4.3.1 差分放大电路 | 第90-92页 |
| 4.3.2 辨向电路 | 第92-94页 |
| 4.3.3 计数与显示电路 | 第94-95页 |
| 4.3.4 电源电路 | 第95-97页 |
| 4.4 传感器特性测试与分析 | 第97-99页 |
| 4.5 小结 | 第99-101页 |
| 第五章 新型电阻式大应变传感器技术研究 | 第101-125页 |
| 5.1 引言 | 第101页 |
| 5.2 聚合物基柔性大应变传感器制备与特性研究 | 第101-114页 |
| 5.2.1 实验原料与仪器 | 第102页 |
| 5.2.2 聚合物/导电填料复合材料制备 | 第102-104页 |
| 5.2.3 柔性大应变传感器测试 | 第104-105页 |
| 5.2.4 柔性大应变传感器性能与机理研究 | 第105-114页 |
| 5.2.4.1 导电复合材料应变机理 | 第105-107页 |
| 5.2.4.2 硅橡胶/炭黑复合材料传感器 | 第107-109页 |
| 5.2.4.3 MWNTs/PDMS复合材料传感器 | 第109-114页 |
| 5.3 滑道电阻式大应变传感器的设计与特性研究 | 第114-123页 |
| 5.3.1 结构设计与敏感元件制备 | 第114-116页 |
| 5.3.1.1 总体结构设计 | 第114-116页 |
| 5.3.2 信号检测电路设计与制备 | 第116-120页 |
| 5.3.3 传感器特性测试与分析 | 第120-122页 |
| 5.3.4 传感器环境适应性研究 | 第122-123页 |
| 5.3.4.1 电阻敏感元件的温度特性测试 | 第122-123页 |
| 5.3.4.2 传感器热零点漂移特性测试 | 第123页 |
| 5.4 本章小结 | 第123-125页 |
| 第六章 结论 | 第125-129页 |
| 6.1 论文的主要工作总结 | 第125-127页 |
| 6.2 前景展望 | 第127-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-139页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第139-140页 |