建模是什么

■ 針對(duì)傳感器中的彈性敏感元件，研究其在被測(cè)量作用下的力學(xué)行為：包括位移、應(yīng)變、應(yīng)力或者振動(dòng)特性；

■ 建立包括傳感器敏感單元幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、物理參數(shù)、邊界條件在內(nèi)的，傳感器彈性敏感元件的位移、應(yīng)變、應(yīng)力或者振動(dòng)特性與被測(cè)量之間的函數(shù)關(guān)系，即敏感結(jié)構(gòu)的力學(xué)和數(shù)學(xué)模型；

■ 不同于第二部分中的傳感器特性（針對(duì)輸入輸出特性，相當(dāng)于把傳感器整體作為一個(gè)“黑匣子”，用來評(píng)估傳感器總體性能。它不能告訴我們傳感器敏感結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、物理參數(shù)以及邊界條件如何影響傳感器的性能，自然也不會(huì)提供從傳感器敏感結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)方面來改善其性能的辦法。

      建模的重要性

■ 定量研究傳感器敏感機(jī)理的理論基礎(chǔ)；在傳感器原理分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣機(jī)研制中有重要作用

■ 能充分、準(zhǔn)確地揭示出傳感器的工作機(jī)理

■ 能有效地指導(dǎo)傳感器，特別是敏感結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、邊界結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程

■ 提高針對(duì)性，縮短樣機(jī)研制過程和利于處理不同物理量之間的耦合等

      建模的復(fù)雜性

■ 一方面，傳感器是多學(xué)科的密集技術(shù)，涉及的知識(shí)內(nèi)容遍及許多基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)。各種敏感效應(yīng)的傳感器種類繁多，被測(cè)參數(shù)、測(cè)量范圍千差萬別，敏感元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣

■ 另一方面，傳感器的研究工作本身還具有很強(qiáng)的工程性，實(shí)用性。這要求傳感器的建模也要充分體現(xiàn)這一點(diǎn)

      建模的過程

■ 第一個(gè)階段：由實(shí)際問題本質(zhì)特征建立傳感器物理模型。此階段主要針對(duì)傳感器的基本工作原理進(jìn)行。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔、明確、反映了傳感器的物理本質(zhì)，模型中的每一項(xiàng)都具有鮮明的物理意義。

■ 第二個(gè)階段：由傳感器的物理模型建立其數(shù)學(xué)模型。此階段主要根據(jù)傳感器的基本工作原理，針對(duì)傳感器的敏感元件進(jìn)行。其特點(diǎn)是包含了傳感器的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、物理參數(shù)、邊界條件及其他約束條件；物理特征含蓄，具有較強(qiáng)的抽象性。

■ 第三個(gè)階段：求解數(shù)學(xué)模型。物理模型的建立對(duì)傳感器整個(gè)建模工作至關(guān)重要，它既依賴于對(duì)傳感器工作機(jī)理的理解，又依賴于已有的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)；數(shù)學(xué)模型的建立主要取決于傳感器相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，它是保證模型準(zhǔn)確、可靠的關(guān)鍵；數(shù)學(xué)模型的求解直接影響到整個(gè)建模工作的成效和應(yīng)用價(jià)值。

■ 上述三個(gè)階段在傳感器的建模工作中缺一不可，應(yīng)緊緊圍繞著實(shí)際傳感器的工作機(jī)理進(jìn)行。