[發明專利]一種用于壓電阻抗法結構健康監測的無線壓電傳感器

在審

• 申請號: 201910160196.3
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109764982A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 李繼承;戚政武;楊寧祥;林曉明;崔靖昀
• 申請（專利權）人: 廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院
• 主分類號: G01L1/16
• 分類號: G01L1/16;G01R27/02;G01M99/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

1.一種用于壓電阻抗法結構健康監測的無線壓電傳感器，其特征在于，包括：

封裝裝置，所述封裝裝置上設置有電路板和PZT傳感器；

電阻抗測量驅動模塊，所述電阻抗測量驅動模塊集成在所述電路板上并與所述PZT傳感器連接，用于驅動所述PZT傳感器進行監測；

第一通訊模塊，所述第一通訊模塊集成在所述電路板上并與所述電阻抗測量驅動模塊連接，用于傳輸數據和指令；以及

第二通訊模塊，所述第一通訊模塊與所述第二通訊模塊間使用無線連接通訊的方式傳輸數據和指令；所述第二通訊模塊具有USB接口，用于連接計算機。

2.根據權利要求1所述的無線壓電傳感器，其特征在于，所述封裝裝置還包括：傳感器外殼、電路板外殼、電池盒、永磁鐵、壓緊彈簧和支撐芯軸，其中，

所述傳感器外殼的底部鑲嵌設置有所述PZT傳感器，所述傳感器外殼的頂部與所述電路板外殼固定連接，所述電路板外殼用于設置所述電路板；

所述傳感器外殼的內部設置有所述永磁鐵，用于增強所述傳感器外殼與被監測物體的結合力；所述永磁鐵為中空結構并形成容納物體的空間；

所述支撐芯軸設置于所述空間內，沿所述支撐芯軸徑向設置有凸起，所述壓緊彈簧設置于所述凸起上并與所述PZT傳感器抵接，用于增強所述PZT傳感器與被監測物體的結合力；

電阻測量驅動模塊與所述PZT傳感器使用導線連接，兩根所述導線穿過所述空間與所述PZT傳感器連接。

3.根據權利要求1所述的無線壓電傳感器，其特征在于，還包括：電源模塊， 所述電源模塊包括：兩個電源管理芯片、二極管、電感、多個電阻和多個電容。

4.根據權利要求1所述的無線壓電傳感器，其特征在于，所述電阻抗測量驅動模塊包括：電阻抗測量芯片、運算放大芯片、晶振、電感、多個電阻和多個電容。

5.根據權利要求1所述的無線壓電傳感器，其特征在于，所述第一通訊模塊包括：收發器芯片、功率放大芯片、天線、多個晶振、多個電感、多個電阻和多個電容。

6.根據權利要求1所述的，其特征在于，所述第二通訊模塊包括：收發器芯片、功率放大芯片、USB轉串口芯片，多個晶振、天線、USB接頭、多個電感、多個電阻和多個電容。

7.一種利用權利要求1~6任一項所述的無線壓電傳感器的監測方法，其特征在于，包括：

使用強力膠將PZT傳感器粘貼到待監測部位，使用導線將電路板與PZT傳感器連接，將傳感器外殼的底部涂抹強力膠后粘結到待檢測部位，同時使壓緊彈簧與PZT傳感器抵接；

接通電源，啟動工作電路，電阻抗測量驅動模塊驅動PZT傳感器進行監測，并將檢測獲取的數據通過第一通訊模塊發送至第二通訊模塊；

第二通訊模塊將數據經串口發送至計算機進行顯示和存儲。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一通訊模塊與所述第二通訊模塊為雙向通訊，所述第二通訊模塊向所述第一通訊模塊發送指令，進行監測。