[发明专利]薄膜传感器及其制备方法、参数检测方法在审
申请号: | 202111019949.2 | 申请日: | 2021-09-04 |
公开(公告)号: | CN113776586A | 公开(公告)日: | 2021-12-10 |
发明(设计)人: | 谭秋林;董和磊;熊继军;张磊;李翔鹏 | 申请(专利权)人: | 中北大学 |
主分类号: | G01D21/02 | 分类号: | G01D21/02 |
代理公司: | 北京致科知识产权代理有限公司 11672 | 代理人: | 魏红雅 |
地址: | 030051 山*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 薄膜 传感器 及其 制备 方法 参数 检测 | ||
1.一种薄膜传感器,其特征在于,包括:
至少一个三向应变敏感单元;
每个三向应变敏感单元包括三个应变栅,三个应变栅串联形成等边三角形;
通过检测获得各应变栅的压降,基于各应变栅的压降确定待测构件的应变量和/或温度。
2.根据权利要求1所述的薄膜传感器,其特征在于,所述薄膜传感器包括至少两个三向应变敏感单元时,各三向应变敏感单元串联,相邻两个三向应变敏感单元共享一个应变栅作为一条边。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜传感器,其特征在于,每个三向应变敏感单元包括4个连接点,第一连接点与第一应变栅的第一端连接,第二连接点分别与第一应变栅的第二端及第二应变栅的第一端连接,第三连接点分别与第二应变栅的第二端及第三应变栅的第一端连接,第四连接点与第三应变栅的第二端连接,相邻两个三向应变敏感单元共用两个连接点;
所述薄膜传感器还包括:第一导线、第二导线、第三导线和第四导线;
所述第一导线与所述第一连接点连接,用于测量第一连接点的电压;
所述第二导线与所述第二连接点连接,用于测量第二连接点的电压;
所述第三导线与所述第三连接点连接,用于测量第三连接点的电压;
所述第四导线与所述第四连接点连接,用于测量第四连接点的电压;
各连接点的电压用于确定各应变栅的压降,以获得待测构件的应变量及温度。
4.根据权利要求3所述的薄膜传感器,其特征在于,所述薄膜传感器还包括第五导线和第六导线;
所述第五导线的第一端与第一个三向应变敏感单元的的第一连接点连接;
所述第六导线的第一端与最后一个三向应变敏感单元的第四连接点连接;
所述第五导线的第二端和所述第六导线的第二端之间连接电源,以为所述薄膜传感器供电。
5.一种参数检测方法,其特征在于,包括:
获取薄膜传感器的各应变栅的压降;所述薄膜传感器包括至少一个三向应变敏感单元,每个三向应变敏感单元包括三个应变栅,三个应变栅串联形成等边三角形;
基于各应变栅的压降,确定待测构件的应变量和/或温度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,每个三向应变敏感单元包括4个连接点;
所述获取薄膜传感器的各应变栅的压降,包括:
获取第一连接点的第一电压、第二连接点的第二电压、第三连接点的第三电压及第四连接点的第四电压;
基于所述第一电压和所述第二电压,确定第一应变栅的第一压降;
基于所述第二电压和所述第三电压,确定第二应变栅的第二压降;
基于所述第三电压和所述第四电压,确定第三应变栅的第三压降。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于各应变栅的压降,确定待测构件的应变量,包括:
基于所述第二压降、所述第三压降及第一映射关系确定所述应变量对应的第一应变分量;
基于所述第一压降、所述第二压降、所述第三压降及第二映射关系确定所述应变量对应的第二应变分量;
基于所述第一应变分量和所述第二应变分量确定所述应变量。
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