CN103196597A - 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法 - Google Patents

基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103196597A
CN103196597A CN2013100972992A CN201310097299A CN103196597A CN 103196597 A CN103196597 A CN 103196597A CN 2013100972992 A CN2013100972992 A CN 2013100972992A CN 201310097299 A CN201310097299 A CN 201310097299A CN 103196597 A CN103196597 A CN 103196597A
Authority
CN
China
Prior art keywords
load speed
relative resistance
stress
sensitive material
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100972992A
Other languages
English (en)
Inventor
王璐珩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN2013100972992A priority Critical patent/CN103196597A/zh
Publication of CN103196597A publication Critical patent/CN103196597A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，属于测量技术领域。该方法首先获取压敏材料相对电阻变化率-载荷速度标定数据和各节点载荷速度下的相对电阻--应力标定数据；再由测得的电阻得到压敏材料相对电阻和相对电阻变化率，进而利用相对电阻变化率-载荷速度标定数据，通过第一级插值得到实测载荷速度，并确定与实测载荷速度相邻的两个相邻节点载荷速度；然后，由相对电阻-应力标定数据，分别利用第二级插值得到所测电阻在两个相邻节点载荷速度下的应力值；最后，利用第三级插值得到所测电阻在实测载荷速度下所对应的应力值。该方法充分考虑了载荷速度对电阻-应力特性的影响，减小了压缩应力监测的偏差。

Description

基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法
技术领域
本发明涉及一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，属于测量技术领域。
背景技术
导电高分子复合材料具有压阻特性、柔韧性和易加工性，故可作为柔性应力传感器的敏感材料。然而，这种复合材料是一种具有大分子链段结构的粘弹性材料，其压阻特性具有载荷速度依赖性，因此，基于这种材料的传感器标定与转换算法较为复杂。由于目前国内外对导电高分子压敏复合材料压阻特性的载荷速度依赖性及机理的研究还很不深入和完善，因此，如何消除载荷速度对监测偏差的不利影响是目前亟需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有发明的不足之处，提出一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，充分考虑了载荷速度的影响，其特征在于，该过程包括以下步骤：一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，其特征在于，该过程包括以下步骤：1、获取压敏材料相对电阻变化率-载荷速度标定数据；2、获取各节点载荷速度下压敏材料相对电阻-应力标定数据；3、由测得的压敏材料电阻得到相对电阻和相对电阻变化率，再利用相对电阻变化率-载荷速度标定数据，通过第一级插值得到实测载荷速度，并确定与实测载荷速度其相邻的两个相邻节点载荷速度；4、由相对电阻-应力标定数据，分别利用第二级插值得到所测电阻在两个相邻节点载荷速度下的应力值；5、利用第三级插值得到所测电阻在实测载荷速度下所对应的应力值。
本发明的特点及效果
本发明提出的基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，包括三级插值算法，充分考虑了载荷速度对电阻-应力特性的影响，减小了压缩应力监测的偏差。
具体实施方式
1、分别以V1(i)(i＝1，2，3，。。。，M，M为大于2的正整数)的载荷速度将就缩至某一应力σ，记录每一时刻的压敏材料电阻与应力数据，并由此得到压敏材料相对电阻(压敏材料电阻在某时刻的值与其在压缩初始时刻的值的比值)，进而得到N套相对电阻-应力标定数据[P(i，j)，X(j）]（j＝1，2，3，...N，N为大于2的正整数)，其中，V1(i)为用于标定的节点载荷速度，P(i，j)和X(j))分别为在V1(i)下的第j组节点应力与节点相对电阻。计算复合材料在V1(i)下的相对电阻变化率Vr(i)(Vr(i)＝[X(Tx)-X(0)]/Tx)，其中，Tx为设定的初始时刻(可根据实际工程应用的具体要求而灵活调整)，进而得到M组相对电阻变化率-载荷速度标定数据[Vr(i)，V1(i)]；
2、在监测过程中，首先由获取的电阻值得到相对电阻值，如下式所示：
r(t)＝R(t)/R(0)    (1)
式中，r(t)为复合材料在t时刻的相对电阻值，R(t)为复合材料在t时刻的电阻值，R(0)为复合材料在0时刻的电阻值；
3、由r(t)计算相对电阻变化率，如下式所示：
vr(Tx)＝[r(Tx)-r(0)]/Tx    (2)
式中，vr(Tx)为复合材料在t时刻的相对电阻变化率，r(Tx)为复合材料在Tx时刻的相对电阻变化率，r(0)为复合材料在0时刻的相对电阻变化率；
4、由相对电阻变化率确定实测载荷速度，如下式所示：
v1=V1(i)+[vr-Vr(i)]×[V1(i+1)-V1(i)]×[Vr(i+1)-Vr(i)]-1    (3)
式中，v1为实测载荷速度，vr为t时刻的电阻变化率，V1(i)为第i个标定节点处的节点载荷速度，Vr(i)为第i个标定节点处的节点相对电阻变化率，V1(i+1)为第i+1个标定节点处的节点载荷速度，Vr(i+1)为第i+1个标定节点处的节点相对电阻变化率，V1(i)与V1(i+1)即为与v1相邻的相邻节点载荷速度；
5、确定r(t)所在电阻区间的节点相对电阻X(j)与X(j+1)，其中，X(j)＜r(t)＜X(j+1)；
6、确定在相邻节点载荷速度V1(i)下，r(t)所对应的节点应力σ(i)，如下式所示：
σ(i)＝P(i，j)+[r(t)-X(j)]×[P(i，j+1)-P(i，j)]×[X(j+1)-X(j)]-1    (4)
式中，P(i，j)为节点载荷速度V1(i)下，节点相对电阻X(j)所对应的节点应力；P(i，j+1)为节点载荷速度V1(i)下，节点相对电阻X(j+1)所对应的节点应力；
7、确定在相邻节点载荷速度V1(i+1)下，r(t)所对应的节点应力σ(i+1)，如下式所示：
σ(i+1)＝P(i+1，j)+[r(t)-X(j)]×[P(i+1，j+1)-P(i+1，j)]×[X(j+1)-X(j)]-1    (5)
式中，P(i+1，j)为节点载荷速度V1(i+1)下，节点相对电阻X(j)所对应的节点应力；P(i+1，j+1)为节点载荷速度V1(i+1)下，节点相对电阻X(j+1)所对应的节点应力；
8、确定实测载荷速度v1下，相对电阻值r(t)所对应的应力σ(t)，
σ(t)＝σ(i)+[v1-V1(i)]×[σ(i+1)-σ(i)]×[V1(i+1)-V1(i)]-1    (6)
9、得到下一时刻的相对电阻r(t+1)后，重复步骤3-8，得到下一时刻的应力σ(t+1)。

Claims (1)

1.一种基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法，其特征在于，该过程包括以下步骤：1、获取压敏材料相对电阻变化率-载荷速度标定数据；2、获取各节点载荷速度下压敏材料相对电阻-应力标定数据；3、由测得的压敏材料电阻得到相对电阻和相对电阻变化率，再利用相对电阻变化率-载荷速度标定数据，通过第一级插值得到实测载荷速度，并确定与实测载荷速度其相邻的两个相邻节点载荷速度；4、由相对电阻-应力标定数据，分别利用第二级插值得到所测电阻在两个相邻节点载荷速度下的应力值；5、利用第三级插值得到所测电阻在实测载荷速度下所对应的应力值。
CN2013100972992A 2013-03-13 2013-03-13 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法 Pending CN103196597A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100972992A CN103196597A (zh) 2013-03-13 2013-03-13 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100972992A CN103196597A (zh) 2013-03-13 2013-03-13 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103196597A true CN103196597A (zh) 2013-07-10

Family

ID=48719293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100972992A Pending CN103196597A (zh) 2013-03-13 2013-03-13 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103196597A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629736A (zh) * 2020-12-08 2021-04-09 沈阳航空航天大学 一种基于微纳米传感器的螺栓连接结构状态监测系统及监测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1492221A (zh) * 2003-08-22 2004-04-28 武汉理工大学 一种纤维增强树脂基复合材料自诊断智能结构及作自诊断的方法
US20040182573A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Ruvinda Gunawardana Method and apparatus for predicting the time to failure of electronic devices at high temperatures
WO2006084436A2 (de) * 2005-02-09 2006-08-17 Biotronix Gmbh Verfahren zur zeitnahen erkennung und vorhersage der zustandsentwicklung von zellsuspensionen und/oder zur optimierung und steuerung von biotechnologischen prozessen
CN101321292A (zh) * 2008-07-15 2008-12-10 北京中星微电子有限公司 一种图像亮度1/4插值方法及其装置
CN101975544A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 东北大学 基于复合型导电高分子压敏材料电阻蠕变的位移测量方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040182573A1 (en) * 2003-03-17 2004-09-23 Ruvinda Gunawardana Method and apparatus for predicting the time to failure of electronic devices at high temperatures
CN1492221A (zh) * 2003-08-22 2004-04-28 武汉理工大学 一种纤维增强树脂基复合材料自诊断智能结构及作自诊断的方法
WO2006084436A2 (de) * 2005-02-09 2006-08-17 Biotronix Gmbh Verfahren zur zeitnahen erkennung und vorhersage der zustandsentwicklung von zellsuspensionen und/oder zur optimierung und steuerung von biotechnologischen prozessen
CN101321292A (zh) * 2008-07-15 2008-12-10 北京中星微电子有限公司 一种图像亮度1/4插值方法及其装置
CN101975544A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 东北大学 基于复合型导电高分子压敏材料电阻蠕变的位移测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付玉华等: "微型计算机在压力容器应力测试中的应用", 《石油化工设备》, vol. 15, no. 04, 25 April 1986 (1986-04-25), pages 11 - 16 *
李新等: "压力传感器计算机辅助设计软件的设计", 《仪表技术与传感器》, no. 05, 15 May 2008 (2008-05-15), pages 67 - 69 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629736A (zh) * 2020-12-08 2021-04-09 沈阳航空航天大学 一种基于微纳米传感器的螺栓连接结构状态监测系统及监测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103424654B (zh) 一种敏感设备电压暂降敏感度的评估方法
CN102946253B (zh) 数据采样方法与系统及其在参数辨识中的应用方法与系统
CN107748338A (zh) 一种锂离子电池循环寿命的检测装置及评估方法
CN104345275A (zh) 一种动态评价电池一致性的方法
CN104167076B (zh) 一种覆冰输电线路薄弱环节预警方法
CN103743435A (zh) 一种多传感器数据融合方法
CN105004504A (zh) 复合绝缘子的起振风速评估方法及选型方法
WO2011026874A3 (en) String failure monitoring
CN107015127A (zh) 一种新能源汽车及其绝缘检测方法、系统
CN103606240B (zh) 采用分布式光纤温度传感器系统进行火灾报警的方法
LU102525A1 (en) Method for discriminating ultimate strain of shaft instability failure
CN104991191B (zh) 动态检测移动终端电池电量的系统及方法
CN104180823A (zh) 一种温度补偿方法及装置
CN101915675B (zh) 一种过滤器性能检测方法及装置
CN105824934B (zh) 查找分布式etl中慢节点的方法和装置
CN103196597A (zh) 基于三级插值的粘弹性压敏材料压缩应力监测方法
CN105158147B (zh) 一种用于测试密封圈材料老化的装置及方法
CN104458830A (zh) 一种桥梁缆索损伤电检测装置及检测方法
WO2011153200A3 (en) Method for quantifying amplitude of a response of a biological network
CN104486786A (zh) 一种无线传感器网络的故障检测方法
CN109060060B (zh) 一种基于温度补偿的燃气计量方法及装置
CN204115717U (zh) 一种大范围多测点相对沉降自动监测装置
CN105403354A (zh) 一种基于差压传感器的真空压力测试方法
CN105808845A (zh) 基于萤火虫群智能算法的结构损伤识别方法
CN109974873B (zh) 一种移动平均的温度监测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130710