[发明专利]一种膜材料的自激共振信号检测方法及信号处理方法

权利要求书

1.一种膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用信号发生器将激发信号输送到激发电极上，膜与所述激发电极平行设置，膜自激共振，产生固有频率为ω的第一共振信号，同时使用载波发生器向所述膜输送频率为ω_o的载波信号，与所述第一共振信号发生调制，调制后的信号通过与所述膜平行设置的接收电极输送到信号接收器，然后经解调器获取所述膜的共振信号。

2.一种膜材料的自激共振信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将共振信号经过滤波放大器进行滤波放大，然后经过模数转换器转换后，将转换的数字信号进行算法处理获得所述膜的弹性和阻尼常数，所述算法处理包括离散傅立叶变换和多参量同步拟合法，所述弹性常数包括由共振频率得到的杨氏模量和切变模量，所述的阻尼常数为内耗。

3.根据权利要求1所述的膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，所述接收电极与所述激发电极平行设置且所述膜设置在所述接收电极与所述激发电极之间。

4.根据权利要求1所述的膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，所述接收电极与所述膜、所述激发电极与所述膜在垂直于所述膜的方向上的投影分别至少可以截取长度为10mm、宽度为4mm的矩形。

5.根据权利要求1所述的膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，所述激发信号通过所述激发电极和所述膜相互作用使所述膜产生所述第一共振信号。

6.根据权利要求1所述的膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，所述信号接收器通过所述接收电极和所述膜的位置变化接收所述膜的调制信号。

7.根据权利要求1所述的膜材料的自激共振信号检测方法，其特征在于，所述载波信号的频率大于所述第一共振信号的固有频率的10倍。

8.根据权利要求2所述的膜材料的自激共振信号处理方法，其特征在于，所述模数转换器为高速模数转换器。

9.根据权利要求2所述的膜材料的自激共振信号处理方法，其特征在于，所述多参量同步拟合法是基于重复迭代逐次逼近的多参数插值计算方法，具体内容为：设振动曲线时间函数为                                               ，其中为待定常数组，分别对应所要拟合的物理参量，通过高速采集卡和离散傅立叶变换分析得到的数据组则可表示为，其中k = 1，2，…，N，其中N是数据点个数，要拟合得到待定常数组值，需满足方程，采用迭代法求解该方程则是通过给定初值C，通过线性化处理求解待定常数增量ΔC的方程，其中i，j的数值为拟定参量的个数，求解增量方程ΔC时为使迭代收敛快，需赋予待定常数组合适的初值B₀，比较变量为C₀+ΔC的函数平方值与C₀的绝对差值，如果大于某一设定值，则赋予C₀ = C₀+10ΔC或C₀ = C₀+0.1ΔC，重复上述迭代步骤，直至绝对差值小于设定值。