[发明专利]柔性压电薄膜传感器性能测试工装及其测试方法

说明书

柔性压电薄膜传感器性能测试工装及其测试方法，涉及传感器性能测试技术领域，特别是属于一种柔性压电薄膜传感器性能测试工装及其测试方法。包括底座（1），底座上活动连接有电源模块（2）、示波器（3），电源模块与减速电机（7），示波器与待测的柔性压电薄膜传感器连接（13），在底座上设置有第一支撑杆（4）以及第二支撑杆（5），第一支撑杆上安装有电机支撑平台（6），电机支撑平台上固定有减速电机（7），所述的减速电机的输出端连接有叶片（10）；第二支撑杆上安装有传感器夹片平台。本发明具有结构简单、实用性强，能够兼测柔性压电薄膜传感器的灵敏度、常温使用寿命（疲劳测试）以及高低温使用寿命性能的积极效果。

技术领域

本发明涉及传感器性能测试技术领域，特别是属于一种柔性压电薄膜传感器性能测试工装及其测试方法。

背景技术

柔性压电薄膜是一种可以实现电信号和力信号相互转化的功能性材料，主要以聚偏氟乙烯压电薄膜和聚丙烯压电驻极体为主。压电应变常数是反映压电材料性能的重要参数。压电应变常数反映的是压电材料在受到一定方向应力时引起的材料在该方向上的电荷的变化。当柔性压电薄膜材料制作成柔性压电薄膜传感器时压电应变常数会因封装等原因发生变化，再使用压电应变常数反映柔性压电薄膜传感器的灵敏度已经失去价值。市面上同类传感器一般通常采用更直观的量度，即输出电压ΔV随载荷的变化值来反映传感器的灵敏度。

但目前市面上还没有一种可以同时测量柔性压电薄膜传感器灵敏度、高低温性能以及使用寿命的测试设备。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种柔性压电薄膜传感器性能测试工装及其测试方法，以达到能够实现同时测量柔性压电薄膜传感器灵敏度、高低温性能以及使用寿命等性能的目的。

本发明所提供的一种柔性压电薄膜传感器性能测试工装，其特征在于，包括底座，底座上活动连接有电源模块、示波器，电源模块与减速电机，示波器与待测柔性压电薄膜传感器连接，在底座上设置有第一支撑杆以及第二支撑杆，第一支撑杆上安装有电机支撑平台，电机支撑平台上固定有减速电机，所述的减速电机的输出端连接有叶片；第二支撑杆上安装有传感器夹片平台，传感器夹片平台包括上夹片以及下夹片，待测的柔性压电薄膜传感器置于上夹片与下夹片之间，其中，叶片与待测柔性压电薄膜传感器在其感应范围内与之接触感应配合。

进一步的，第一支撑杆的上端具有螺纹段，第一支撑杆的螺纹段贯穿电机支撑平台，并配合紧固螺母，与之安装固定。

进一步的，第二支撑杆的上端具有螺纹段，第二支撑杆的螺纹段贯穿下夹片和上夹片，下夹片的底端以及上夹片的顶端分别配合紧固螺母，安装在第二支撑杆的上端。

进一步的，柔性压电薄膜传感器的测试端长度15-20mm，示波器的两极与待测柔性压电薄膜传感器的两极相连接。

本发明所提供的柔性压电薄膜传感器性能测试工装的测试方法，其特征在于，包括灵敏度测试、使用寿命测试以及高低温性能测试，其中，

在灵敏度测试中：

接通示波器电源；接通减速电机电源，叶片转动，示波器显示实时采集的电压信号，记录一段时间内示波器每次采集的电压信号的峰值，并求得电压峰值的最大值，那么传感器灵敏度s可通过如下公式计算，即：

s= Ur/T，其中，

s为灵敏度，单位：V/g；

U为电压峰值的最大值，单位：V；

r为电机轴心与被测传感器宽度方向的中心之间的距离，单位：m；

T为电机的扭矩，单位为g•m；

在使用寿命测试中：