[发明专利]一种动态胎与路接地应力测量装置及方法

权利要求书

1.一种动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于，包括：

第一压电传感器(1)，上设置有若干行第一导体(1-1)；

第二压电传感器(2)，上设置有若干列第二导体(2-1)，所述第二压电传感器(2)与所述第一压电传感器(1)连接，若干行所述第一导体(1-1)与若干列所述第二导体(2-1)交叉接触，所述若干行所述第一导体(1-1)与若干列所述第二导体(2-1)形成若干交叉点，若干所述交叉点形成若干传感点，若干所述传感点形成传感点阵列，若干所述传感点中的每一个传感点组成一个测量单元；

电荷放大器，第一端与所述第二压电传感器及所述第一压电传感器连接；

A/D转换器，第一端与所述电荷放大器的第二端连接；

信号采集仪，第一端与所述A/D转换器的第二端连接；

数据处理单元，与所述信号采集仪的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于：

所述第二压电传感器(2)及所述第一压电传感器(1)为PZT压电薄膜传感器；

所述PZT压电薄膜传感器的厚度为0.1-1mm。

3.根据权利要求1所述的动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于：

所述传感点阵列为网格状。

4.根据权利要求1所述的动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于：

若干行所述第一导体(1-1)与若干列所述第二导体(2-1)的外表面上设置有压敏半导体材料涂层。

5.根据权利要求1所述的动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于：

若干行所述第一导体(1-1)等间距布置在所述第一压电传感器(1)上；

若干列所述第二导体(2-1)等间距布置在所述第二压电传感器(2)上。

6.一种动态胎与路接地应力测量方法，基于权利要求1所述的动态胎与路接地应力测量装置，其特征在于，所述动态胎与路接地应力测量方法包括以下步骤：

将第一压电传感器(1)及第二压电传感器(2)连接后布置在待测车辆与路面(4)之间；

所述第一压电传感器(1)上设置的若干行第一导体(1-1)与所述第二压电传感器(2)上设置的若干列第二导体(2-1)交叉接触，所述若干行所述第一导体(1-1)与若干列所述第二导体(2-1)形成若干交叉点，若干所述交叉点形成若干传感点，若干所述传感点形成传感点阵列，若干所述传感点中的每一个传感点组成一个测量单元；

让待测车辆的轮胎(3)以任意滚动方向并以一定得速度行使在第一压电传感器(1)上，所述轮胎(3)的胎面与测量单元保持接触，所述轮胎(3)可根据测量需要以任意速度进行滚动，所述轮胎(3)滚动的同时使轮胎(3)与路面(4)接触压力产生变化，接触压力的变化会导致所述测量单元的电阻及电荷的变化；

所述测量单元的电荷分布产生变化，所述第一压电传感器(1)及第二压电传感器(2)将电荷变化信号通过电荷放大器放大后发送给A/D转换器，信号采集仪将A/D转换器转换后的电荷变换信号发送给数据处理单元；

所述数据处理单元获得所述第一压电传感器及第二压电传感器内若干所述传感点相应的电荷分布，根据电荷应力的关系计算得到所述第一压电传感器及第二压电传感器上的应力分布。

7.根据权利要求6所述的动态胎与路接地应力测量方法，其特征在于：

所所述第二压电传感器(2)及所述第一压电传感器(1)为PZT压电薄膜传感器；

所述PZT压电薄膜传感器的厚度为0.1-1mm。

8.根据权利要求6所述的动态胎与路接地应力测量方法，其特征在于：

所述传感点阵列为网格状。

9.根据权利要求6所述的动态胎与路接地应力测量方法，其特征在于：

若干行所述第一导体(1-1)与若干列所述第二导体(2-1)的外表面上设置有压敏半导体材料涂层。

10.根据权利要求6所述的动态胎与路接地应力测量方法，其特征在于：

若干行所述第一导体(1-1)等间距布置在所述第一压电传感器(1)上；

若干列所述第二导体(2-1)等间距布置在所述第二压电传感器(2)上。