[发明专利]网状传感器及测量方法

权利要求书

1.一种网状传感器，其特征在于，包括：至少一层网状传感层，每层所述网状传感层包括交叉编织成网格状的多个敏感材料、以及薄膜基体，每层所述网状传感层中，多个所述敏感材料固化在薄膜基体上，所述网状传感层包括若干个与所述敏感材料连接的电源端子和若干个与所述敏感材料连接的信号端子，通过若干组线性无关的测量自电源端子上的输入电压数列和若干组线性无关的测量自信号端子上的输出电压数列进行物理量场测量，所述敏感材料至少包括变形或力敏感材料。

2.根据权利要求1所述的网状传感器，其特征在于，多个所述敏感材料在交叉节点互相接触导电。

3.根据权利要求1所述的网状传感器，其特征在于，多个所述敏感材料以树脂固化在薄膜基体上并与外界绝缘。

4.根据权利要求1所述的网状传感器，其特征在于，所述敏感材料在网络边缘与所述电源端子和所述信号端子电连接，所述电源端子和信号端子与外界电路电连接。

5.根据权利要求1所述的网状传感器，其特征在于，包括多层层叠的所述网状传感层，每层所述网状传感层的所述敏感材料与上层所述网状传感层的所述薄膜基体接触，每层所述网状传感层的所述薄膜基体与下层所述网状传感层的所述敏感材料接触。

6.根据权利要求1～5任一项所述的网状传感器，所述敏感材料还包括：温度敏感材料、湿度敏感材料、或盐度敏感材料。

7.根据权利要求6所述的网状传感器，其特征在于，同一层所述网状传感层的所述敏感材料相同。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的网状传感器的测量方法，其特征在于，在所述传感层使用所述变形敏感材料测量应变场时，包括：

在电压输入接头提供稳恒电压；

执行多层标定操作，在每次标定操作中获取多个节点发生应变时的应变值向量作为应变值已知向量，同时从信号输出接头获取相应的输出电压值作为输出电压已知量；

根据多层标定操作的所述应变值已知向量和对应的所述输出电压已知量建立关于应变值向量与输出电压值关系的应变-电压模型；

在测量时，从信号输出接头获取输出电压值作为当前输出电压值，将所述当前输出电压值输入所述应变-电压模型，得到相应的应变值向量作为结果应变值向量；

根据所述结果应变值向量确定每个节点的主应变。

9.根据权利要求8所述的网状传感器的测量方法，其特征在于，所述根据多层标定操作的所述应变值已知向量和对应的所述输出电压已知量建立关于应变值向量与输出电压值关系的应变-电压模型，具体包括：

所述应变值向量ε＝[ε₁,ε₂,...,ε_i]，其中ε_i为第i个节点的应变值；

所述输出电压值U＝[U₁,U₂,...,U_n]，其中U_n为第n个信号输出接头获取的输出电压；

建立关系式ε＝kU+b，根据多层标定操作的所述应变值已知向量和对应的所述输出电压已知量，计算关系式中的第一矩阵k和第二阵b，得到关于应变值向量与输出电压值关系的应变-电压模型ε＝kU+b。

10.根据权利要求8所述的网状传感器的测量方法，其特征在于，所述根据所述结果应变值向量确定每个节点的主应变，具体包括：

根据所述结果应变值向量所包括的每个应变值、以及每个应变向量之间的夹角确定主应变。