[實(shí)用新型]一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721241872.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN207263346U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程曉穎;周洪水;吳震宇;胡旭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L1/22
• 分類號(hào): G01L1/22
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務(wù)所(普通合伙)33277
• 代理人: 施春宜

1.一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置，其特征在于：包括曲面壓力敏感陣列傳感器（1）和多路數(shù)據(jù)處理模塊（4），曲面壓力敏感陣列傳感器（1）安裝在待測量接觸壓力的曲面基底（3）上，其形狀與曲面基底（3）吻合；曲面壓力敏感陣列傳感器（1）用于將作用傳感器表面的壓力分布信息轉(zhuǎn)換成經(jīng)向與緯向上的電阻變化，各電阻值則由多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）的掃描電路測量并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由該多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）內(nèi)的運(yùn)算單元按內(nèi)置的解耦算法處理得到外部壓力分布信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置，其特征在于：所述的曲面壓力敏感陣列傳感器（1）包括編織纖維陣列（13）和纖維電極接口（8）；編織纖維陣列（13）包含作為敏感單元的碳纖維（7）和作為間隔單元的絕緣纖維（6），碳纖維（7）與絕緣纖維（6）以編織方式形成經(jīng)緯交叉的陣列結(jié)構(gòu)；經(jīng)緯兩個(gè)方向的碳纖維（7）通過不同導(dǎo)線（9）分別與多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）相連，以測量所有碳纖維（7）形成的交叉點(diǎn)陣列的電阻值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置，其特征在于，所述的編織纖維陣列中，曲面壓力敏感陣列傳感器（1）的空間分辨能力由絕緣纖維（6）的含量調(diào)控：絕緣纖維（6）含量越高，并排碳纖維（7）之間的間隔越大，因而經(jīng)向碳纖維（11）與緯向碳纖維（10）的交叉點(diǎn)在空間分布的越稀疏，曲面壓力敏感陣列傳感器（1）的空間分辨能力也就越弱；反之，則空間分辨能力越強(qiáng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置，其特征在于，所述的曲面壓力敏感陣列傳感器（1）包括作為形狀元件的增強(qiáng)纖維和注塑并固化在增強(qiáng)纖維表面的基體聚合物，增強(qiáng)纖維以編織方式形成易于改變形狀的結(jié)構(gòu)。

5.據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的曲面壓力傳感裝置，其特征在于：所述的增強(qiáng)纖維編織結(jié)構(gòu)中，其經(jīng)向碳纖維（11）與緯向碳纖維（10）交叉點(diǎn)的電阻變化由多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）獲取；多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）通過掃描電路依次測量交叉點(diǎn)陣列的電阻值，每測量一遍所有電阻值后將其作為一組數(shù)據(jù)，經(jīng)過多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）內(nèi)的解耦算法將從數(shù)據(jù)中得到外界壓力的空間分布信息，并存儲(chǔ)在多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）的內(nèi)部存儲(chǔ)器中；多路數(shù)據(jù)處理模塊（4）通過數(shù)據(jù)線（5）與其他設(shè)備聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與供電。