辽宁石油化工大学
顺华能源学院
毕业设计（论文）
开题报告
论文题目：压电式传感器的应用与研究
学生姓名：刘振
专业班级：测控0806 学号： 04 指导教师：张一
年月日
填写说明：
1．题目的背景和意义
对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。
2．题目研究现状概述
通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。
3．题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，
不少于300字
4．进度计划
从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。
5．参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。
不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），
注：相应栏不够时自动加页。
排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅
要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。
1．题目的背景和意义
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到nm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到ps的瞬间反应。
此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。
显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。
许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。
一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。
传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。
由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。
2．题目研究现状概述
压电传感器的国内外发展现状现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成信息系统的“感官”“神经”和“大脑”，因此，传感器技术是信息社会的重要基础技术，传感器是信息获取系统的首要部件。
然而，目前不论国内还是国外，传感器技术大大落后于信息系统中其它的技术，满足不了信息技术系统的需要。
计算机与网络技术已经达到了飞跃发度，但是计算机的信息输入部分直到今天还没能与其发展相适应。
该部分的落后影响了计算机的效率。
可以说，整个信息系统水平的提高，主要取决于传感器技术水平的提高”。
在我国压电传感器的研究与应用明显落后于世界先进水平，自纪70 年代以来，压电传感器的应用主要是为了满足航天技术发展的需要。
改革开放之后，随着引进国外先进技术和管理经验，国民经济进入快阶段，现代测量技术的发展与应用成为必然。
因此，压电传感器测术引起了一定程度的重视。
但是，由于在压电传感器测量技术的研究与应用上与国外发达国家相比，起步较晚，技术基础薄弱。
直到目前压电传感器总体技术水平依然处于上述的第一发展阶段。
目前，国内仅有一家IEPE加速计的厂家，但完全依赖于国外提供的内装微电子电路，并不能自主研发。
国内进行智能传感器研究的单位主要有：中科院合肥智能机械研究所传感器技术国家重点实验室(国家“863”计划资助项目：安徽省自然科金资助项目；中国博士后科学基金资助项目)；中国科技大学；电子科学自动化系；北京大学计算机科学技术系(国家“863”计划资助项目)，华南理工大学机电工程系(广州省重点攻关项目；广州市重点攻关项目)；东南大学仪器科学与工
程系(973 计划项目)。
通过几年的努力，这些单位都在网络化测控系统和智能传感器开发平台的研究中取得了不同程度的成就。
当我们正在致力于经典传感器的开发、研制及其推广应用，以力求缩小与发达国家之间的差距之时，信息技术的飞速发展，又在该领域结提出了新的课题、新的任务和新的方向，这就是智能传感器的发展。
在美国NI 公司的倡导下，目前共有16 家全球领先的传感器生产商作为即插即用智能传感器计划项目的合作伙伴，这些成员已经开始向市场供应或研制符合IEEEl451.4 传感器电子数据表(TEDS)的传感器，这种传感器被称为TEDS 传感器、即插即用传感器或智能传感器。
许多公司已经取得了令人满意的成果。
智能传感器的发展是信息技术、知识经济在这一发展的必然产物和自然趋势。
3．题目要完成的主要内容和预期目标
压电传感器的特点及发展压电式传感器是一种典型的自发电式传感器。
它以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理，压电晶体是机电转化元件，它可以测量最终转化为力的那些非电学物理量。
例如力、压力、加速度等。
压电式传感器具有灵敏度高、使用频带宽、信噪比高、结构简量轻、工作可靠等优点。
压电传感器技术的发展历程可分为三个阶段。
第一个阶段是60～70 年代，传感器以电荷输出为主，测量系统包括压电传感器和以电荷放大器为主的信号适调装置；到了80～90 年代中期，出现了IEPE(In Electronics Piezoelectricity)传感器，也被称为低阻抗电压输出传感器，它主要解决了压电信号以高阻抗传输带来的一系列问题；第三阶段是90 年代中期至今，即插即用智能TEDS 混合模式接口传感器
5．参考文献
[1]张建民.传感与检测技术.机械工业出版社
[2]刘笃仁，韩保君，刘靳.传感器原理及应用技术.西安电子科技大学出版社，
[3]孙运旺.传感器技术与应用.浙江大学出版社.2006.09
[4]王建校，王建国.51 系列单片机及C51 程序设计.科学出版社， 2002.
[5] 张一斌，余件坤.单片机原理课程设计.中南大学出版社，2009.
[6]Piezo Polymer Coax Cable
指导教师意见：
指导教师签字：
年月日注：要求在毕业设计（论文）开始后第2周内，双面打印后交指导教师。
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