同面8电极电容传感器灵敏度与激励信号的关系研究

朱 兵，董恩生，孙 超，宫 剑

(空军航空大学飞行器控制系，吉林长春 130022)



同面8电极电容传感器灵敏度与激励信号的关系研究

朱 兵，董恩生，孙 超，宫 剑

(空军航空大学飞行器控制系，吉林长春 130022)

先进复合材料具有比模量高、耐高温、耐疲劳等优点，在现代飞机上的用量越来越大。随着飞机服役年限的增加，复合材料构件会产生裂纹、内部分层等损伤。同面8电极技术可以用于飞机上复合材料构件的健康监测。高灵敏度的传感器可以检测到更细微的损伤，对检测结果有很大的影响。为使同面8电极电容传感器具有较高的灵敏度，通过实验研究了不同电压、频率及波形与同面8电极电容传感器灵敏度的关系。实验结果表明：激励信号的类型、幅值、频率以及矩形波激励信号的占空比对同面8电极电容传感器的灵敏度均有不同程度的影响。为选取合适的激励信号提供了依据。

复合材料；健康监测；同面8电极；激励信号；灵敏度；损伤

0 引言

随着科学技术的不断发展，具有比模量高、耐高温、耐疲劳等优点的先进复合材料在先进飞机上(机翼、尾翼、燃料箱、设备舱等)的用量越来越大。例如，在军用飞机上，瑞典研制的JAS-39狮鹰战斗机，复合材料占机身结构质量的30%；美国研制的V-22鱼鹰式倾转旋翼机，复合材料占机身结构质量的45%；美国研制的F-22，复合材料占机身结构质量的26%；欧洲四国研制的超音速战机EF-2000，复合材料占机身结构质量的43%；美国研制的轻型侦察攻击直升机RAH-66，复合材料用量达机身结构质量的51%；……