[发明专利]裂纹检测方法、系统和计算机设备和可读存储介质

权利要求书

1.一种裂纹检测方法，应用于裂纹检测系统，所述系统包括：传感标签、读写器、汇聚设备、卫星、和监控端，所述汇聚设备包括第一天线和第二天线，所述传感标签设于待检测的区域位置，其特征在于，所述方法包括：

所述传感标签与所述读写器匹配；

当所述传感标签接收所述读写器发出的射频信号时，解析命令并转化为直流能量，同时返回所述传感标签的调制信号；所述调制信号包括裂纹数据以及通信信号；

所述读写器收集所述传感标签的裂纹数据，并通过所述汇聚设备收集所述读写器获取的裂纹数据；其中，所述第一天线用于与所述读写器通信并控制所述读写器的工作状态；

所述卫星获取所述汇聚设备的裂纹数据，并发送至所述监控端；其中，所述第二天线用于与所述卫星通信；所述传感标签包括第三天线、可调匹配网络、整流电路、能量收集电路、解调器、反向调制器、MCU和阻抗网络；

其中，所述第三天线用于与所述读写器建立通信，所述MCU包括ADC以及DAC；

所述MCU通过所述DAC调整所述可调匹配网络使所述传感标签的电路与所述第三天线保持匹配状态；

所述整流电路用于将所述读写器发出的射频信号转换为直流能量；

所述能量收集电路用于将所述整流电路输出的直流能量进行升压并存储，为有源器件提供电能；

所述解调器用于解调所述读写器发出的射频信号，并转换为所述MCU能识别的数字信号；

所述反向调制器用于将传感标签的调制信号返回至所述读写器；

所述阻抗网络用于根据裂纹长度变化输出对应的阻抗R_p；

所述阻抗R_p的计算公式如下：

其中，R₁到R_n为多个等线宽且固定间距并联设置的电阻，且阻值相同，R₀的一端串联R_p，另一端连接所述ADC；通过分析计算ADC采样R₀和R_p的分压电压值，判断裂纹的位置和长度；R₀的分压电压值的计算公式如下：

式中，V_out为MCU输出电压；进一步的，根据ADC的转换公式，获得输出的数字信号N_ADC，输出信号N_ADC的计算公式如下：

式中，数字12表示ADC的位宽为12-bits。

2.根据权利要求1所述的裂纹检测方法，其特征在于，所述阻抗网络用于测试裂纹长度，当有m个电阻和R₀断开时，阻抗变为如下：

R₀的分压电压值的计算公式如下：

输出信号N_ADC的计算公式如下：

通过上述公式，可以得到的另一种计算公式如下：

进一步的可以得到m的计算公式如下：

最后可推导出裂纹长度L_crack，并且裂纹长度L_crack的计算公式如下：

L_crack＝m*(W_line+G_line)

其中，W_line为所述阻抗网络的PCB线宽，G_line为线间距。