[发明专利]一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器

权利要求书

1.一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器，其特征在于：

包括自上到下依次层叠叠放的x向传感器层、绝缘片(70)、y向传感器层和支撑板(80)，x向传感器层、绝缘片(70)、y向传感器层和支撑板(80)的相邻两层之间通过有机胶水连接，x向传感器层包括多个平行并排并且相互绝缘的x向传感器单元(10)，y向传感器层包括多个平行并排并且相互绝缘的y向传感器单元(20)，x向传感器单元(10)平行排列方向垂直于y向传感器单元(20)平行排列方向；

x向传感器单元(10)均经各自的x向电信号收集器(30)并联连接到x向电信号处理装置(50)，y向传感器单元(20)均经各自的y向电信号收集器(40)并联连接到y向电信号处理装置(60)，从而形成同层间传感器电学并联且异层间传感器力学串联的结构；

所述的x向传感器单元(10)包括x向PVDF压电薄膜(11)、两层x向环氧树脂层(12)和x向PET薄膜(15)，x向PVDF压电薄膜(11)的上下表面均粘接有x向环氧树脂层(12)，上表面的x向环氧树脂层(12)与x向PET薄膜(15)底面粘接，两层x向环氧树脂层(12)一侧端面均连接有x向平纹导电胶布(13)，x向平纹导电胶布(13)经x向导线(14)与x向电信号收集器(30)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器，其特征在于：所述的x向电信号处理装置(50)和y向电信号处理装置(60)连接到计算机(90)，x向电信号收集器(30)和y向电信号收集器(40)分别采集x向传感单元(10)的电信号和y向传感器单元(20)的电信号，x向电信号处理装置(50)和y向电信号处理装置(60)分别接收x向电信号收集器(30)和y向电信号收集器(40)发送来的所采集电信号并使之形成方波信号输出到计算机(90)，计算机(90)接收x向电信号处理装置(50)和y向电信号处理装置(60)中发送来的方波信号，根据方波信号的来源和数量进行统计处理获得颗粒碰撞次数和位置的数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器，其特征在于：所述的y向传感器单元(20)包括y向PVDF压电薄膜(21)、两层y向环氧树脂层(22)和y向PET薄膜(25)，y向PVDF压电薄膜(21)的上下表面均粘接有y向环氧树脂层(22)，下表面的y向环氧树脂层(22)与y向PET薄膜(25)顶面粘接，两层y向环氧树脂层(22)一侧端面均连接有y向平纹导电胶布(23)，y向平纹导电胶布(23)经y向导线(24)与y向电信号收集器(40)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器，其特征在于：所述的x向电信号处理装置(50)和y向电信号处理装置(60)结构相同，均包括依次连接的电荷放大器(51)、带通滤波器(52)、包络检波器(53)和电压比较器(54)，电压比较器(54)输出方波信号。

5.根据权利要求2所述的一种基于PVDF的双层十字交叉结构颗粒碰撞传感器，其特征在于：所述的计算机(90)包括用于处理带有传感器单元信息的方波信号的方波计数器(91)和用于数据融合处理的多传感器融合计数器(92)，方波计数器(91)可将多个传感器的单元信息和个数信息合成为多组坐标数据，多组坐标数据传递给多传感器融合计数器(92)，多传感器融合计数器(92)将所有坐标数据经过分析、叠加、去重、计数之后获得实际颗粒碰撞数目和每次碰撞发生的位置坐标。