[發明專利]一種PVDF壓電傳感器應變測量電路調理裝置

在審

• 申請號: 202211031890.3
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115560662A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 徐超;姜迪午;杜飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學太倉長三角研究院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 趙維達

1.一種PVDF壓電傳感器應變測量電路調理裝置，其特征在于，包括粘貼于待測結構上的PVDF智能傳感模塊(I)，以及集成于同一印刷電路板中并依次連接設置的輸入信號調理模塊(II)、電荷轉電壓模塊(III)、后級電信號放大去噪模塊(IV)、輸出信號保護模塊(V)，所述PVDF智能傳感模塊(I)產生輸入電荷信號時通過所述輸入信號調理模塊(II)后經過所述電荷轉電壓模塊(III)后進入所述后級電信號放大去噪模塊(IV)并通過所述輸出信號保護模塊(V)進入其它數據采集設備或者裝置中，

所述PVDF智能傳感模塊(I)包括粘貼于框架結構(1)與懸臂梁(2)上的PVDF傳感器，由于結構受到外界影響從而使所述PVDF壓電傳感器產生代表結構應變信息的電荷信號，產生的電荷信號進入所述輸入信號調理模塊(II)，

所述輸入信號調理模塊(II)包括電阻R₁、R₂和電容C₁、C₂，電阻R₁串聯在所述PVDF壓電傳感器產生的正電荷接口與電容C₁之間，電阻R₂串聯在所述PVDF壓電傳感器產生的負電荷接口與電容C₂之間，電容C₁、C₂背離電阻R₁、R₂的一端分別連接于所述電荷轉電壓模塊(III)，

所述電荷轉電壓模塊(III)包括輕觸開關SW₁和SW₂、電阻R₁₁和R₁₂、運算放大器N₁和N₂、反饋電阻R₃和R₄、反饋電容C₃和C₄，輕觸開關SW₁并聯在反饋電阻R₃和反饋電容C₃兩端，輕觸開關SW₂并聯在反饋電阻R₄和反饋電容C₄兩端，反饋電容C₃并聯在運算放大器N₁的輸出端與反向輸入端之間形成電路負反饋，反饋電容C₄并聯在運算放大器N₂的輸出端與反向輸入端之間形成電路負反饋，反饋電阻R₃并聯在反饋電容C₃兩端，反饋電阻R₄并聯在反饋電容C₄兩端，電阻R₁₁串聯在運算放大器N₁反向輸入端的端口與電容C₂之間，電阻R₁₂串聯在運算放大器N₂反向輸入端的端口與電容C₁之間，

所述后級電信號放大去噪模塊(IV)包括輸入電阻R₆和R₆、負反饋電阻R₇和R₈、運算放大器N₃和N₄，輸入電阻R₅串聯在運算放大器N₁的輸出端與運算放大器N₃的反向輸入端之間，輸入電阻R_∈串聯在運算放大器N₂的輸出端與運算放大器N₄的反向輸入端之間，負反饋電阻R₇并聯在運算放大器N₃的輸出端和負反饋輸入端兩端，負反饋電阻R₈并聯在運算放大器N₄的輸出端和負反饋輸入端兩端，

所述輸出信號保護模塊(V)包括電阻R₉、R₁₀，電阻R₉串聯于運算放大器N₃的輸出端，電阻R₁₀串聯于運算放大器N₄的輸出端。

2.根據權利要求1所述的PVDF壓電傳感器應變測量電路調理裝置，其特征在于，所述電阻R₃和R₄阻值為TΩ級別。