[发明专利]飞行器智能蒙皮非均匀传感器阵列、其制备方法及包含其的采集系统

权利要求书

1.飞行器智能蒙皮非均匀传感器阵列，其特征在于，包括次级阵列传感器组和主阵列传感器组，该非均匀传感器阵列是通过次级阵列传感器组替换M×N传感器组的任意一个主传感器单元形成，其中，

所述次级阵列传感器组由M′行、N′列的次级传感器单元形成；

所述M×N传感器组由M行、N列的主传感器单元形成；

所述主阵列传感器组由所述M×N传感器组去除被次级阵列传感器组替换的主传感器单元后，剩余的主传感器单元所形成，即该主阵列传感器组具有M×N-1个主传感器单元；其中，M、N、M′、N′均为大于等于2的正整数；

此外，所述主传感器单元按由下至上的顺序包括第一PI层、底层电极、PZT层、中间层共用电极、第二PI层、顶层电极和第三PI层，其中所述第三PI层作为封装层，所述底层电极、PZT层、中间层共用电极共同形成压电传感器，所述第一PI层与所述压电传感器共同构成下层主结构，所述中间层共用电极、第二PI层、顶层电极共同形成电容传感器，所述第三PI层与所述电容传感器共同构成上层结构；

在所述主阵列传感器组中，除了主传感器单元被次级阵列传感器组所取代的那一行，其他每行的上层结构通过电极连接线串联在一起；而主传感器单元被次级阵列传感器组所取代的那一行，次级阵列传感器组左方的所有上层结构通过电极连接线串联在一起，次级阵列传感器组右方的所有上层结构也通过电极连接线串联在一起，并且次级阵列传感器组左方和右方的上层结构上分别设置电极引出线，以用于连接选通器；除了主传感器单元被次级阵列传感器组所取代的那一列，其他每列的下层结构通过电极连接线串联在一起；而主传感器单元被次级阵列传感器组所取代的那一列，次级阵列传感器组前方的下层结构通过电极连接线串联在一起，次级阵列传感器组后方的下层结构也通过电极连接线串联在一起，并且次级阵列传感器组前方和后方的下层结构上分别设置电极引出线，以用于连接选通器；

所述次级传感器单元的结构与所述主传感器单元的结构相同，即次级传感器单元也具有下层主结构和上层结构；

在所述次级阵列传感器组中，每行的上层结构通过电极连接线串联在一起，并且首列和尾列的每个上层结构上分别设置电极引出线，以用于连接选通器，每列的下层结构通过电极连接线串联在一起，并且首行和尾行的每个下层结构上分别设置电极引出线，以用于连接选通器。

2.根据权利要求1所述的飞行器智能蒙皮非均匀传感器阵列，其特征在于，所述非均匀传感器阵列的制造步骤如下：

1)利用激光切割形成底层电极图案掩模；

2)利用步骤1)的掩模，通过磁控溅射法在第一PI层上溅射铜电极作为底层电极，底层电极之间通过电极连接线连接；

3)通过磁控溅射法在第一PI层上沉积PZT层，并对PZT层进行退火；

4)利用步骤1)的掩模，在PZT层上沉积出铜电极作为中间层共用电极，中间层共用电极的电极连接线的方向与底层电极上的电极连接线成90度角；

5)利用旋涂法在步骤4)制成的中间层共用电极上涂布第二PI层；

6)利用步骤1)的掩模，通过磁控溅射法在第二PI层上溅射铜电极作为顶层电极；

7)在步骤6)制成的顶层电极上旋涂第三PI层作为封装保护层，以此方式，完成非均匀传感器阵列的制作。

3.根据权利要求1所述的飞行器智能蒙皮非均匀传感器阵列，其特征在于，所述主传感器单元为电容传感器或压电传感器，所述M×N传感器组由电容传感器和压电传感器交替布置形成，所述M×N传感器组的任一电容传感器或压电传感器被次级阵列传感器组所取代形成所述非均匀传感器阵列；

所述次级传感器单元为电容传感器或压电传感器，所述次级阵列传感器组也由电容传感器和压电传感器交替布置形成，所述次级阵列传感器组外圈的每个次级传感器单元上分别设置电极引出线，以用于连接选通器；并且所述次级阵列传感器组的前、后、左、右方的主传感器单元上也分别设置电极引出线，以用于连接选通器。

4.飞行器智能蒙皮非均匀混合传感器阵列数据采集系统，包括权利要求1～3中任一权利要求所述的飞行器智能蒙皮非均匀传感器阵列，其特征在于，还包括与电极引出线连接的选通器。