[实用新型]传感器及集成化应变温度传感测量系统

说明书

本实用新型公开了一种传感器及集成化应变温度传感测量系统，集应变和温度测量于一体，包括应变传感单元、连接引线、柔性基底及覆盖层，应变传感单元及连接引线均贴附于柔性基底上，覆盖层密封覆盖在应变传感单元及连接引线上，所述连接引线与应变传感单元相连，连接引线包括第一引线、第二引线和第三引线，其中，第二引线和第三引线连接在应变传感单元的同一输出端。本实用新型的传感器第一引线、第二引线和第三引线组合形成三线制测量可以消除引线过长导致的线路电阻和线路应变带来的误差，实现一方面测量温度，另一方面利用测量的温度对应变测量时的温度误差进行补偿，进一步提高传感器的测量精度。

技术领域

本实用新型涉及应变-温度传感测量技术领域，特别涉及一种传感器及集成化应变温度传感测量系统。

背景技术

在机械系统、航空领域等的健康监测中，应变和温度是非常重要的两个要素。例如机械在运转过程中结构件受力会产生应变，应变可以监测表现载荷，应变过大会导致结构件破裂；另一方面机械系统在运行过程中会受到外界温度的影响，温度的改变不仅影响机械系统的性能，温度的失控会给系统带来不可逆转的影响。同时应变传感器的测量参数会随着温度的改变而改变。设计可以测量应变和温度两个参数传感器并且通过温度对应变进行修正具有重要的意义。

要完成对机械系统、航空航天等系统的健康监控任务，在保证测量精度的前提下，还要求传感器具有高可靠性、小体积、小质量等特性。然而，目前的应变和温度传感器，大多是制作在非柔性基底上，这样的传感器对于机械系统曲面无法完全贴合，会导致测量误差。此外，目前的传感器主要还是单独测一个参数，而没有将两个参数结合起来，这导致了两个测量量相互影响，精度下降，而且同时布置两种传感器导致引线过多过乱，占用空间。现在虽然出现了基于光纤的温度和应变同时测量传感器，但光纤机械强度差、弯曲灵活性不如金属强，不是很适合所描述的工况。更重要的是，传统应变传感器应用于机械系统结构检测时，易受引线电阻和温度影响，测量结果精确性需要进一步提高。

综上所述，研究具有柔性基底、小尺寸、高集成度的薄膜式应变-温度传感器测量系统在机械系统等结构健康监测领域将具有科学研究与实际应用的双重价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种传感器及集成化应变温度传感测量系统，通过本实用新型的集成化应变温度传感测量系统既能实现对应变和温度的感知，又能够对应变的引线电阻和温漂进行补偿，实现高精度应变测量和温度测量。

为了达到上述的技术效果，本实用新型采取以下技术方案：

一种传感器，集应变和温度测量于一体，包括应变传感单元、连接引线、柔性基底及覆盖层，应变传感单元及连接引线均贴附于柔性基底上，覆盖层密封覆盖在应变传感单元及连接引线上，所述连接引线与应变传感单元相连，连接引线包括第一引线、第二引线和第三引线，其中，第二引线和第三引线连接在应变传感单元的同一输出端；

在本实用新型的传感器中，第一引线、第二引线和第三引线组合形成三线制测量可以消除引线过长导致的线路电阻和线路应变带来的误差，其中，第二引线和第三引线则可以组成热电偶，一方面测量温度，另一方面利用测量的温度对应变测量时的温度误差进行补偿，进一步提高传感器的测量精度。

进一步地，第二引线、应变传感单元由康铜制成，所述第一引线、第三引线由铜制成，所述柔性基底由聚酰亚胺制成，所述覆盖层由聚对二甲苯制成，从而使得传感器具备较好的柔性可弯折性能，能够贴附在曲面构件上测量。