壓電材料與蘭姆波應用於觸控辨識

Abstract

本論文將發展一套以PZT壓電材料為基礎的聲波發送與接收系統，激發出在板中的導波(蘭姆波)，比對蘭姆波理論與實驗的吻合程度，且以此為基礎，設計一套可行的觸控辨識方法。 模擬上，由COMSOL有限元素軟體建構模型，模擬電壓輸入PZT壓電材料後震動產生蘭姆波，經過板中傳遞後由另一端PZT輸出電壓值，再經由本研究自創的等效面積法，將三維模型轉為二維軸對稱模型進行模擬，大幅降低模擬時間，且與真實訊號做比對，觀察相似程度。 應用上，測試不同輸入頻率與輸入波形產生之蘭姆波對於手指觸控之敏感度，找出適合的蘭姆波頻率、波形與模態。再設計一種針對於觸控辨識的PZT壓電片配置方式，利用蘭姆波傳時遭遇手指之穿透與反射訊號差異，配合理論蘭姆波群速度計算與自製演算法分析，反推手指觸控位置，定位手指中心準確度 2 3 mm。

Date of Award	2018 Jan 22
Original language	Chinese
Supervisor	Yung-Chun Lee (Supervisor)