[发明专利]一种锥形杆系金刚石点阵结构、应变传感器及测量系统

权利要求书

1.一种应变传感器，其特征在于，该应变传感器包括电容以及设置在电容上电极板和下电极板之间的金刚石点阵结构，一个金刚石点阵结构为一个单胞，多个单胞呈阵列空间排布在所述上电极板和下电极板之间；

所述金刚石点阵结构包括四个子单元，其中：每个子单元包括顶点相交于一点的四个锥形杆，每个锥形杆中包括两个结构相同且共底面的锥形体，子单元之间通过该子单元中的锥形杆顶点相互连接，相连的四个子单元形成金刚石结构，以此形成锥形杆系的金刚石点阵结构。

2.如权利要求1所述的一种应变传感器，其特征在于，所述锥形体的底面直径为D，顶面直径为d，二者之间的比值D/d大于等于2。

3.如权利要求1所述的一种应变传感器，其特征在于，所述金刚石点阵结构的材料为镍钛形状记忆合金。

4.如权利要求1所述的一种应变传感器，其特征在于，所述金刚石点阵结构采用激光选区熔化成形。

5.如权利要求4所述的一种应变传感器，其特征在于，所述激光选区熔化成形的成形参数范围为：激光功率为100W～250W，扫描速度为200mm/s～1000mm/s。

6.如权利要求1所述的一种应变传感器，其特征在于，相连的锥形杆之间的夹角为120°。

7.一种利用权利要求1所述的应变传感器进行应变测量的测量系统，其特征在于，该测量系统包括串联形成回路的应变传感器、电源、电流检测装置，所述电流检测装置用于检测并显示应变传感器发生形变后产生的电流变化。

8.如权利要求7所述的测量系统，其特征在于，所述电流检测装置中显示的数值按照下列关系式计算获得：

其中，ΔQ是电流的变化，ε是应变，S是点阵结构介质的横截面积，dz是电容上电极板和下电极板之间的原始间距，F是外载荷，d是锥形杆系的顶面直径，a是金刚石点阵结构单胞的边长，γ是常数系数，U是电压。