[发明专利]一种破片击中位置和压力检测传感器结构及检测系统

说明书

本发明公开了一种破片击中位置和压力检测传感器结构及检测系统，其特征在于，包括压力检测单元阵列和位置检测单元阵列，压力检测单元阵列和位置检测单元阵列分别夹设于两层基底之间，夹设有压力检测单元阵列和位置检测单元阵列的基底堆叠设置，将压力检测单元阵列和位置检测单元阵列堆叠设置，形成双层检测结构，利用压力检测单元阵列和位置检测单元阵列分别检测破片击中位置的压力及位置信息，结构简单，采用双层阵列结构，能够精确测定各击中点位置，将压阻敏感薄膜与柔性导线网靶结合，实现了压力和击中位置的检测。

技术领域

本发明属于传感器测试技术领域，具体涉及一种破片击中位置和压力检测传感器结构及检测系统，可用于检测破片的击中位置与破片击中时的压力大小。

背景技术

在部分化工生产环境中，存在油气罐等易爆物质，该类易爆物爆炸时会产生破片对工作人员造成损伤，破片命中人员时可能穿透衣物进入人员体内造成穿透伤，也可能未穿透衣物造成撞击伤；通过为工作人员装备可穿戴装置，可以在爆炸发生后快速获取受伤人员被破片击中的身体位置以及击中时的压力大小。

随着柔性传感技术的发展，柔性压阻敏感薄膜逐渐成熟并走向应用，由柔性压阻敏感薄膜制备的柔性压阻传感阵列可以检测物体之间接触的压力大小与分布情况，在医疗监护、运动监测等领域应用广泛。压阻敏感薄膜响应速度较慢，当破片不能穿透检测单元时，压阻敏感薄膜因受力会发生阻值变化，但高速破片能够穿透检测单元，会在压阻敏感薄膜响应前将其摧毁，从而无法实现精准的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种破片击中位置和压力检测传感器结构，以克服现有技术的不足，本发明能够在爆炸易发环境中实现人员被破片击中的身体位置与击中压力的检测。

一种破片击中位置和压力检测传感器结构，包括压力检测单元阵列和位置检测单元阵列，压力检测单元阵列和位置检测单元阵列分别夹设于两层基底之间，夹设有压力检测单元阵列和位置检测单元阵列的基底堆叠设置。

具体采用五层柔性基底重叠贴合，其中第二基底与第四层基底正反两面铺设有预设形状的导线电路，第二基底与第三基底之间布有柔性压阻敏感薄膜阵列。五层基底外形尺寸相同，通过粘接的方式上下重叠结合在一起，柔性压阻敏感薄膜与第二基底表面的铜导线接触并导通，所述的破片压力检测单元与破片位置检测单元大小相同，上下一一对应，重叠放置。

压力检测单元阵列包括多个压力检测单元，压力检测单元包括柔性压阻敏感薄膜以及贴设于柔性压阻敏感薄膜表面的输入电极和输出电极，输入电极和输出电极间隔设置。

优选的，输入电极和输出电极连接有压力检测电路，输入电极接输入信号，压力检测电路包括运算放大器、参考电阻和下拉电阻，运算放大器的负输入端连接输出电极和参考电阻一端，运算放大器的正输入端接下拉电阻后接信号地，运算放大器的输出端连接参考电阻另一端。

优选的，输入电极和输出电极成交叉间隔设置，柔性压阻敏感薄膜铺设于输入电极和输出电极表面。

优选的，压力检测单元阵列贴设于第二基底上，第二基底夹设于第一基底和第三基底之间，第二基底上设有导线，导线用于连接输入电极和输出电极，柔性压阻敏感薄膜位于第二基底和第三基底之间。

优选的，第二基底上这列的多个压力检测单元，每一行压力检测单元的信号输出线复用为一根导线，每一列检测单元的输入线复用为一根导线。

优选的，位置检测单元阵列包括多个阵列设置于同一基底上的位置检测单元。

优选的，位置检测单元包括填充布设于基底上的位置检测导线，位置检测导线的一端为信号输入端，另一端为信号输出端。

优选的，各位置检测单元的输入线连通在一起，各位置检测单元的信号输出线单独引出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：