PVDF压电薄膜是一种新型的高分子聚合物型压电材料,具有重量轻、体积小、结构简单、相容性好等优点,因此使用其做敏感元件对传感器的结构力学性能影响很小。利用PVDF压电薄膜制作各种传感器,一直是人们关注的热点。目前为止,国内外的研究人员已经制造了各种PVDF传感器以满足不同测试需要。本文分析了不同结构的压电加速度传感器和PVDF压电薄膜的压电性能,基于此开发了悬臂梁式加速度传感器,阐述了其工作原理以及前置放大电路的原理,研制了带有前置放大电路的PVDF加速度传感器系统。采用实验与仿真分析的方法对PVDF悬臂梁加速度传感器系统进行了标定及动态性能的分析,实验结果表明,制作的传感器系统具有良好的频率特性、成本低、灵敏度高和质量小等特点,能够满足一定范围内加速度的测量要求。模态分析技术作为获得结构动态性能的重要手段,与有限元分析技术一起成为结构动力学研究中两大支柱。通过模态分析,可以获得结构的模态参数包括各阶固有频率、振型、阻尼比等。根据结构动态特性分析就可以对结构进行优化设计、故障诊断以及可靠性分析与估计。本文利用PVDF压电薄膜加速度传感器对PCBA式样进行了实验模态分析,得到了其不同固定方式下式样的一阶固有频率和振型。并利用有限元分析软件ABAQUS对PCBA式样进行有限元模态分析,对其不同固定方式下的振动模态参数进行分析,并与实验模态的结果进行比较。最后,根据PCBA的模态实验结果,提出了一些PCBA设计的抗振原则和优化建议:可以采用增加固定点数量,优化固定点位置以及优化芯片分布位置的方法来提高其抗振可靠性;合理的简化模型,采用有限元分析的方法可以对振动条件下PCBA的各种变形进行仿真分析,为PCBA的优化设计提供参考,可以为芯片在PCB板上的分布优化和可靠性分析提供理论依据;实验表明,利用PVDF悬臂梁压电传感器系统对小质量薄板进行实验模态分析是可行的。