Design of volume displacement sensor

• Autorzy: Pietrzko S. , Mao Q.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie czujnika przesunięcia objętościowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a new methodology for designing volume displacement sensors using shaped PVDF film on the basis of integration by parts. The design method proposed here does not require knowledge of the structural mode shapes. Through the design of the shape of the PVDF film, the charge output of PVDF sensor is proportional to the volume displacement of the beam. As shown the PVDF sensor shape is independent of the excitation (the type, position and frequency, etc.). Furthermore, the PVDF sensor proposed, is not sensitive to changes in the boundary conditions.

PL

Artykuł przedstawia nową metodę projektowania czujnika przesunięcia objętościowego przy użyciu materiału piezoelektrycznego PVDF. Metoda ta bazuje na całkowaniu przez części równania opisującego przesunięcie objętościowe drgającej struktury, mierzonego rozmieszczonym na strukturze materiałem PVDF. Dodatkowo prezentowana metoda nie wymaga znajomości drgań własnych struktury i pozwala znaleźć dokładny kształt czujnika oraz jego rozmieszczenie na strukturze drgającej, w prezentowanym przypadku na belce. Jak pokazano, czujnik dokładnie mierzy przesunięcie objętościowe belki w szerokim zakresie częstotliwości, niezależnie od warunków brzegowych belki i rodzaju przyłożonego wymuszenia.

Słowa kluczowe

EN

volume displacement sensor; vibrating beam; PVDF sensor; boundary condition

PL

czujnik przesunięcia objętościowego; materiał PVDF; czujnik akustyczny

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics / AGH University of Science and Technology
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 28, no. 2
• Strony: 55--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pietrzko S.

autor

Mao Q.

• Empa - Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research, Ueberlandstrasse 129, CH-8600 Duebendorf, Switzerland,

Bibliografia

• Charette F., Berry A., Guigou C. 1998, Active Control of Sound Radiation from a Plate Using a Polyvinylidence Fluoride Volume Displacement Sensor. Journal of the Acoustical Society of America, 103(3), pp. 1493-1503.
• Clark R.L., Fuller C.R. 1992, A Model Reference Approach for Implementing Active Structural Acoustic Control Journal of the Acoustical Society of America, 92(3), pp. 1534-1544.
• Gardonio P., Lee Y.S., Elliott S.J. 2001, Analysis and measurement of a matched volume velocity sensor and uniform force actuator for active structural acoustic control. Journal of the Acoustical Society of America, 110(6), pp. 3025-3031.
• Henrioulle H., Sas P. 2003, Experimental validation of a collocated PVDF volume velocity sensor/actuator pair. Journal of Sound and Vibration, 265, pp. 489-506.
• Johnson M.E., Elliott S.J. 1995, Active Control of Sound Radiation Using Volume Velocity Cancellation. Journal of the Acoustical Society of America, 98(4), pp. 2174-2186.
• Lee C.K., Moon F.C. 1990, Modal Sensors/Actuator. ASME Journal of Applied Mechanics, 57: 434-441.
• Mao Q. et al. 2003, A piezoelectric array for sensing radiation modes. Applied Acoustics, 64, pp. 669-680.
• Mao Q., Pietrzko S. 2006, Measurement of local volume displacement using a piezoelectric array. ACTA Acustica, 92, pp. 556-566.
• Pan X., Sutton T.J., Elliott S.J. 1998, Active Control of Sound Transmission Through a Double-leaf Partition by Volume Velocity Cancellation. Journal of the Acoustical Society of America, 104(5), pp. 2828-2835.
• Zahui M.B., Naghshineh K., Kamman J.W. 2001, Narrow Band Active Control of Sound Radiated from a baffled Beam Using Local Volume Displacement Minimization. Applied Acoustics, 62, pp. 47-64.