【摘 要】
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PVDF(Polyvinylidene Fluorde)压电薄膜自作为传感器以来，以其灵敏度高、成本低、厚度薄、耐腐蚀、频率响应范围宽、易于切割和布设以及稳定性好等特性，成为目前研究内容、应用
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PVDF(Polyvinylidene Fluorde)压电薄膜自作为传感器以来，以其灵敏度高、成本低、厚度薄、耐腐蚀、频率响应范围宽、易于切割和布设以及稳定性好等特性，成为目前研究内容、应用十分广泛的传感材料。本文从研究PVDF压电薄膜的基本原理、制作工艺、封装技术丌始，依次使用立式Hopkinson压杆、分离式Hopkinson压杆和一级轻气炮从低压到高压进行标定，并绘制出标定曲线。
国内，PVDF压电薄膜的研究都是以实验室为单位进行，制作的PVDF应力传感器形状和厚度各异，没有形成统一的标准；并且缺少20MPa以下和一维应变下的标定曲线；研究PVDF传感器的封装技术，对封装结构的组成、封装材料的选择和封装的工艺都做出了明确的阐述；实验室建立了一套立式Hopkinson压杆系统，使用自制的PVDF应力传感器进行低应力的标定试验，绘制了应力值在20MPa以下低应力标定曲线；利用分离式Hopkinson压杆标定PVDF应力传感器，绘制了范围为30-50MPa标定曲线；使用一级轻气炮研究PVDF薄膜在一维应变下的特性曲线，动态冲击的压电特性，绘制了一维应变下应力范围为100-450MPa的标定曲线；拟合灵敏度系数K值分别为14.96 pc/N、13.21 pc/N和11.9pc/N。由标定结果可知，随着应力的增加，灵敏度系数逐渐减小，但在一定的压力范围内，保持良好的线性。加载速率、应力状态、温度以及传感元件的尺寸都不同程度的影响传感器的K值，定量分析有相当难度。新制作的传感器应根据实际状况相近的标定K值。利用标定曲线分别使用分离式Hopkinson压杆和轻气炮测试高聚物材料-聚丙烯；在SHPB试验上由应变片记录得到的波形和PVDF传感器得到的波形形状相同，但后者的应力值略大于前者应力值，主要是由于PVDF传感器的原始波形的振荡部分被认作为加载，使积分面积增加：本文中轻气炮试验得到的数据与文献(42)使用粒子速度计得到的数据，共同计算得到聚丙烯的Hugoniot参数接近文献(38)给出的材料参数。
最后介绍了锰铜计的基本原理和标定方法。通过实验验证了脉冲电源存在的问题-瞬间的充放电会出现短暂的振荡波形；利用锰铜计的轻气炮平板撞击，标定新一批锰铜计的同时，对制靶工艺进行改进-前置触发探针，不仅解决了锰铜计冲击波形在起跳前的振荡，并消除了使用两个锰铜计测量时出现互干扰的现象。
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