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由于PVDF薄膜能夠方便、快捷、精確地測量彈性體的形變，因而在聲學及振動測量方面具有較高的應用價值，其應用范圍涉及工程、科研及醫療等領域。例如，可安裝在梁體、殼體等結構的表面，作為聲學及振動傳感器，或用于識別梁體、殼體等結構的表面損傷；可以安裝在輪胎內側胎面，用于測量車輛行駛過程中胎面與路面的摩擦力，為車輛防抱死系統（ABS）及車輛穩定系統（ESP）提供實時的路面信息；可以貼附在人體皮膚表面，用于測量肌肉及血管的運動；還可以安裝在路面上，用于高速公路收費處的車輛稱重。
當被測數據點較多需要采用傳感器陣列（如大型建筑物或復雜結構）、或傳感器距離監控系統較遠（例如遠程醫療監控及診斷）時，傳感器的輸出信號不能直接連接到系統的數據采集端口。此時，可借助無線傳感器網絡和物聯網技術來實現傳感器數據的遠程傳輸。本文針對上述應用領域，研制了基于無線傳輸的PVDF傳感器數據采集系統，從而為大型復雜結構中振動傳感器陣列的多點數據實時采集和傳輸提供了高效、可靠的解決方案。
1硬件構成
基于PVDF壓電薄膜傳感器和無線傳輸的振動信號測量系統硬件構成如圖1所示。
圖1 振動信號測量系統硬件構成
整個系統的實驗裝置包括振動信號測量模塊和主控單元，前者集成了振動信號調理電路、AVR微處理器（ATmega 8A）以及nRF24L01無線收發模塊，用于采集來自PVDF傳感器的振動信號以及實現信號調理和無線傳輸功能；后者主要包括Cortex-M3微控制器（STM32F107VCT6）、SD卡和無線收發模塊，用于接收并存儲來自各傳感器節點的數據。PVDF傳感器貼附在被測的彈性體表面，如圖2所示。
圖2 振動信號測量系統實驗裝置
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