[发明专利]连续异构型大面积冲击监测网络及冲击区域定位方法

摘要

本发明公开了一种连续异构型大面积冲击监测网络及冲击区域定位方法，属于航空航天智能结构技术领域。连续异构型大面积冲击监测网络由线型压电传感器连续串联阵列和线型压电传感器离散独立阵列交替排列组成，整个监测网络嵌入飞行器复合材料结构内部或者布置于结构表面形成智能蒙皮。当结构遭受外界物体冲击时，监测网络输出冲击响应信号，冲击响应信号经过数字化后，由冲击区域定位方法判断冲击发生的位置。本发明能够极大的减少飞行器智能蒙皮大面积冲击监测时所需的传感器引线数量及冲击监测系统所需数据采集通道数，可以降低冲击监测系统处理器复杂度并降低在计算冲击位置时所需的功耗，从而提高冲击监测系统可靠性。

主权项

1.一种连续异构型大面积冲击监测网络，其特征在于：包括n×m个压电传感器，组成n行×m列的压电传感器阵列，其中，每个压电传感器有正极和负极，n和m均为大于1的自然数；所述n行×m列的压电传感器阵列中，包括线型压电传感器连续串联阵列和线型压电传感器离散独立阵列，所述线型压电传感器连续串联阵列和线型压电传感器离散独立阵列交替排列组成，其具体结构如下：当n为奇数时，在n行压电传感器中，奇数行的m个压电传感器组成线型压电传感器连续串联阵列，偶数行的m个压电传感器组成线型压电传感器离散独立阵列；在线型压电传感器连续串联阵列中，第1个压电传感器的正极与数据采集通道连接，第1个压电传感器的负极与第2个压电传感器的正极连接，第2个压电传感器的负极与第3个压电传感器的正极连接，以此类推，最后第m个压电传感器的负极与地线连接；在线型压电传感器离散独立阵列中，每个压电传感器的正极与数据采集通道连接，每个压电传感器的负极与地线连接；在上述整个连续异构型大面积冲击监测网络中，包含(n+1)/2个线型压电传感器连续串联阵列和(n‑1)/2个线型压电传感器离散独立阵列；当n为偶数时，在n行压电传感器中，奇数行或偶数行的m个压电传感器组成线型压电传感器连续串联阵列，与之交替的偶数行或奇数行的m个压电传感器组成线型压电传感器离散独立阵列；在线型压电传感器连续串联阵列中，第1个压电传感器的正极与数据采集通道连接，第1个压电传感器的负极与第2个压电传感器的正极连接，第2个压电传感器的负极与第3个压电传感器的正极连接，以此类推，最后第m个压电传感器的负极与地线连接；在线型压电传感器离散独立阵列中，每个压电传感器的正极与数据采集通道连接，每个压电传感器的负极与地线连接；在上述整个连续异构型大面积冲击监测网络中，包含n/2个线型压电传感器连续串联阵列和n/2个线型压电传感器离散独立阵列。