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专利号: 2020107987541
申请人: 山东道永盛信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种包含交织挠性敏感元件的压电传感器,其特征在于,包括:

若干挠性材料制作的基片,以及设置在基片两端的正极以及负极,通过测定正负极之间的电压,转换为测量的压力信息;

所述基片包括设置在绝缘基柱外侧的内环基片,以及设置在外侧的外环基片,在内环基片与外环基片之间设置第一横向基片以及第一竖向基片;所述第一横向基片、第一竖向基片将内环基片和外环基片的交叉点分别划分为四个区域,其中,外环基片按照顺时针方向分别为第一外环部、第二外环部、第三外环部和第四外环部,内环基片按照顺时针方向分别为第一内环部、第二内环部、第三内环部和第四内环部,各个区域之间在收到压力感知后,通过变形在正负极之间产生电压变化;

其中,在任意的其中一区域内,第一压力检测信息为:

U1=U11 + U21 +U31 +U41   (1)

其中,U11表示外环基片产生的压差,U21表示内环基片产生的压差,U31表示第一横向基片产生的压差,U41表示第一竖向基片产生的压差;

在单区域压差测定过程中,Ui=di x Ai  (2)

其中,di表示对应的基片受压长度,Ai表示对应的基片受压长度与电压的计算系数。

2.一种根据权利要求1所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法其特征在于,在单一区域内计算第二压力检测信息为:U2=(S11 + S21 +S31 +S41 ) x B x K1/(1/4 x S)   (3)式中,S11表示外环基片受压面积,S12表示内环基片受压面积,S31表示第一横向基片受压面积,S41表示第一竖向基片受压面积,B表示对应的基片面积与电压的计算系数,K1表示单一区域计算系数,确定单一区域计算系数为0.899。

3.根据权利要求2所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在获取所述第一压力检测信息U1和所述第二压力检测信息U2时,确定:|U1-U2|小于等于0.1 x (U1+U2)/2时,则认定(U1+U2)/2为实际压差测量值;若|U1-U2|大于0.1 x (U1+U2)/2,则采用第二外环部与第二内环部之间的区域进行测定,若在四个区域内均不能满足|U1-U2|小于等于0.1 x (U1+U2)/2,则选择U1作为压差测定结果。

4.根据权利要求3所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在任意的其中相邻的两个区域内,第一压力检测信息为:U1=U12 + U22 +U32 +U42   (4)

其中,U12表示外环基片产生的压差,U22表示内环基片产生的压差,U32表示第一横向基片产生的压差,U42表示第一竖向基片产生的压差;

在单区域压差测定过程中,Ui=di x Ai  (5)

在该区域内计算第二压力检测信息为:

U2=(S12 + S22 +S32 +S42 ) x B x K2/(1/4 x S)   (6)式中,S12表示外环基片受压面积,S22表示内环基片受压面积,S32表示第一横向基片受压面积,S42表示第一竖向基片受压面积,B表示对应的基片面积与电压的计算系数,K2表示两个区域计算系数,确定两个区域计算系数为0.914。

5.根据权利要求4所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在获取所述第一压力检测信息U1和第二压力检测信息U2时,确定:|U1-U2|小于等于0.09 x (U1+U2)/2时,则认定(U1+U2)/2为实际压差测量值;若|U1-U2|大于0.09x (U1+U2)/2,则采用第二外环部与第二内环部之间的区域进行测定,若在四个区域内均不能满足|U1-U2|小于等于0.1 x (U1+U2)/2,则选择U1作为压差测定结果。

6.根据权利要求3所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在任意的其中相邻的三个区域内第一压力检测信息为U1、第二压力检测信息为U2,其中,在该区域内计算第二压力检测信息为:U2=(S13+ S23+S33 +S43 ) x B x K3/(1/4 x S)   (7)式中,S13表示外环基片受压面积,S23表示内环基片受压面积,S33表示第一横向基片受压面积,S43表示第一竖向基片受压面积,B表示对应的基片面积与电压的计算系数,K3表示三个区域计算系数,确定三个区域计算系数为0.923。

7.根据权利要求6所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在获取所述第一压力检测信息U1和第二压力检测信息U2时,确定:|U1-U2|小于等于0.09 x (U1+U2)/2时,则认定(U1+U2)/2为实际压差测量值;若|U1-U2|大于0.09x (U1+U2)/2,则采用第二外环部与第二内环部之间的区域进行测定,若在四个区域内均不能满足|U1-U2|小于等于0.1 x (U1+U2)/2,则选择U1作为压差测定结果。

8.根据权利要求3所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在任意的其中相对的两个区域内,则第一压力检测信息为:U1=U14 + U24 +U34 +U44   (8)

其中,U14表示外环基片产生的压差,U24表示内环基片产生的压差,U34表示第一横向基片产生的压差,U44表示第一竖向基片产生的压差。

9.根据权利要求8所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在单区域压差测定过程中,Ui=di x Ai  (9)其中,di表示对应的基片受压长度,Ai表示对应的基片受压长度与电压的计算系数;

在该区域内计算第二压力检测信息为:

U2=(S14 + S24 +S34 +S44) x B x K4/(1/4 x S)   (10)式中,S14表示外环基片受压面积,S24表示内环基片受压面积,S34表示第一横向基片受压面积,S44表示第一竖向基片受压面积,B表示对应的基片面积与电压的计算系数,K4表示两个区域计算系数,确定两个区域计算系数为0.911。

10.根据权利要求9所述的包含交织挠性敏感元件的压电传感器的检测方法,其特征在于,在获取所述第一压力检测信息U1和第二压力检测信息U2时,确定:|U1-U2|小于等于0.11x (U1+U2)/2时,则认定(U1+U2)/2为实际压差测量值;若|U1-U2|大于0.11x (U1+U2)/2,则采用第二外环部与第二内环部之间的区域进行测定,若在四个区域内均不能满足|U1-U2|小于等于0.1 x (U1+U2)/2,则选择U1作为压差测定结果。