[发明专利]电容式曲面压力分布传感装置、制作方法及其测力方法

权利要求书

1.电容式曲面压力分布传感装置，其特征在于：包括曲面基底、纤维增强复合材料以及多路数据处理模块；其中，所述纤维增强复合材料贴合于曲面基底上，其由树脂以及注塑于树脂内的纤维织物组成；所述纤维织物由碳纤维和绝缘纤维三维机织而成；所述碳纤维的端部设有电极接口；所述电极接口通过导线连接至多路数据处理模块。

2.如权利要求1所述的电容式曲面压力分布传感装置，其特征在于：所述碳纤维包括径向碳纤维和纬向碳纤维。

3.如权利要求2所述的电容式曲面压力分布传感装置的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：将用碳纤维和绝缘纤维织成的纤维织物放入至根据被测曲面的形状而设计的模具中；再通过对纤维织物浸入树脂的方法形成固定形态的纤维增强复合材料；从复合材料中打磨出碳纤维头，用电极环套在碳纤维上，并涂上导电银胶和进行高温处理使两者连接牢固；再通过导线与多路数据处理模块连接。

4.如权利要求2所述的电容式曲面压力分布传感装置的测力方法，其特征在于：外力将作用在曲面压力传感器表面，曲面压力传感器中的纤维增强复合材料受力发生形变，处于其内的具备压力敏感特性的碳纤维将会发生形变，导致相邻的经向碳纤维之间与纬向碳纤维之间的距离以及经向碳纤维与纬向碳纤维在空间上交叉点的距离发生变化，使得纤维之间的电容测量值随着外力大小产生相应的变化；碳纤维阵列中每个相邻经向碳纤维、纬向碳纤维以及经向碳纤维与纬向碳纤维空间交叉点处的电容值大小通过多路数据处理模块采集并调理成数字信号，通过有序的记录每个电容值的大小，从而得到曲面压力大小与分布位置信息。