[發(fā)明專利]一種基于壓電薄膜的組合式曲率傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810315959.2 | 申請日： | 2018-04-08 |
| 公開（公告）號： | CN108592779B | 公開（公告）日： | 2019-06-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 彭偉強;杜海越;胡大士;崔洪宇;郭旭;洪明 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01B7/28 | 分類號： | G01B7/28;H01L41/083 |
| 代理公司： | 大連理工大學(xué)專利中心 21200 | 代理人： | 李曉亮;潘迅 |
| 地址： | 116024 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓電薄膜 曲率 曲率傳感器 組合式 柔性基底層 壓電薄膜層 直接測量 測量 兩邊 壓電薄膜傳感器 金屬導(dǎo)電層 從上至下 定制形狀 極化方向 三層結(jié)構(gòu) 上下表面 數(shù)值計算 彎曲結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性強 保護(hù)層 靈敏度 任意點 傳感器 串聯(lián) 采集 | ||
1.一種基于壓電薄膜的組合式曲率傳感器，其特征在于，所述的組合式曲率傳感器為三層結(jié)構(gòu)，從上至下依次為保護(hù)層、壓電薄膜層和柔性基底層，保護(hù)層用于保護(hù)壓電薄膜；
所述的壓電薄膜層包括三個串聯(lián)的特定面積的壓電薄膜，三個壓電薄膜等間距布放在柔性基底層上方，其上下表面均涂有金屬導(dǎo)電層，間距是設(shè)定的已知量；中間位置的壓電薄膜與兩邊壓電薄膜的極化方向反向，通過測量電信號與曲率呈線性關(guān)系實現(xiàn)曲率測量；且位于中間的壓電薄膜的面積與兩邊壓電薄膜不等，兩者存在確定的比例，設(shè)中間壓電薄膜面積為S2，兩邊壓電薄膜面積分別為S1、S3，則S1＝S3，b1表示單位面積壓電薄膜在x拉伸方向產(chǎn)生單位應(yīng)變時其在z極化方向產(chǎn)生電量的大小，b2表示單位面積壓電薄膜在y拉伸方向產(chǎn)生單位應(yīng)變時其在z極化方向產(chǎn)生電量的大小；
所述的每個壓電薄膜上下表面均設(shè)有壓接端子，下側(cè)壓接端子與上表面金屬涂層連接，上側(cè)壓接端子穿過壓電薄膜與下表面金屬涂層連接；上側(cè)壓接端子局部區(qū)域不涂金屬涂層，做絕緣處理，避免上下表面金屬涂層短路；所述的三個壓電薄膜之間的上表面通過導(dǎo)線連接在一起，再通過導(dǎo)線引出，下表面金屬導(dǎo)電層做同樣處理，導(dǎo)線與壓電薄膜上下表面的壓接端子通過空心鉚釘固定；
所述的組合式曲率傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)曲率的直接測量，組合式曲率傳感器的輸出信號V與曲率ρ通過理論計算呈線性關(guān)系：ρ＝Kε，其中，K為比例系數(shù)l為壓電薄膜布放間距，S為三個壓電薄膜的總面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓電薄膜的組合式曲率傳感器，其特征在于，所述的柔性基底的材料為酚醛環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于壓電薄膜的組合式曲率傳感器，其特征在于，所述的保護(hù)層的材料為酚醛環(huán)氧樹脂。
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