CN117490827A - 一种单传感器振源定位装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单传感器振源定位装置及其制备方法，在该单传感器振源定位装置中，通过在基底上设置沿两个方向延伸的曲缝结构，不同位置振源的激励对该曲缝结构挤压产生不同的形变效果，从而使振动产生的应力集中响应在固定区域上，改变压敏电阻响应的变化，进而通过压敏电阻响应形变输出的信号，实现对振源位置的定向定距，达到通过单个传感器实现振源定位的效果，降低了振源定位装置的制造成本。

Description

一种单传感器振源定位装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及振动检测技术领域，尤其涉及一种单传感器振源定位装置及其制备方法。

背景技术

在工业生产中对振源信号的检测和定位是非常重要的一个环节，振动会对各种机械的平稳性，鲁棒性，疲劳安全性及可操作性产生严重的损害，而要想从根本上解决问题，首要的需求是找到导致振动的振源信号。但是由于实际生产中，机械系统中复杂的振源信号使得振源识别有一定的困难。

在现有技术中，一般采取传感器阵列的形式对振源信号进行检测和定位，然而传感器阵列制作困难，工艺复杂，成本较高，现有设计方案无法通过单个传感器实现振源定位从而导致振源定位装置的制备成本较高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单传感器振源定位装置及其制备方法，旨在解决现有技术中无法通过单个传感器实现振源定位从而导致振源定位装置的制备成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种单传感器振源定位装置，所述单传感器振源定位装置包括如下步骤：

本发明为解决上述技术问题提供如下技术方案：

本申请实施例第一方面提供一种单传感器振源定位装置，所述单传感器振源定位装置包括：

基底，所述基底上设有曲缝结构，所述曲缝结构沿所述基底的两个方向延伸以对不同位置的振源产生不同的形变；

传感组件，设于所述基底，所述传感组件包括多个压敏电阻，多个所述压敏电阻分布于所述曲缝结构的周边；

当受到振源激励时，所述曲缝结构根据不同振源方向的激励产生相应形变，所述压敏电阻响应形变输出信号以对振源定向定距。

在一些实施例中，所述基底的材料为聚酰亚胺，以避免在受到振源影响时所述基底产生形变。

在一些实施例中，所述曲缝结构包括一条缝单元；或

所述曲缝结构包括多条缝单元，多条所述缝单元的排布方式为扇形排布、三角形排布、斜坝排布中的一种。

在一些实施例中，所述曲缝结构为凹槽，所述凹槽边缘由第一弧边、第二弧边、第三弧边和第四弧边首尾相连围合而成，所述第一弧边和所述第三弧边的开口方向一致，所述第二弧边和所述第四弧边关于所述基底中线对称。

在一些实施例中，所述第一弧边和所述第三弧边呈半椭圆状，所述第一弧边的长轴为10mm，所述第一弧边的短轴为8mm，所述第三弧边的长轴为8mm，所述第三弧边的短轴为6mm；所述第二弧边和所述第四弧边呈半圆状，所述第二弧边和所述第四弧边的直径为0.5mm；所述凹槽的深度为10mm。

在一些实施例中，所述压敏电阻的数量为四个，且四个所述压敏电阻分别靠近所述基底的四边；

其中三个所述压敏电阻位于所述第一弧边的一侧，另一所述压敏电阻位于所述第三弧边的一侧。

在一些实施例中，所述压敏电阻与所述曲缝结构边缘的距离在2mm以上。

本申请第二方面提供一种单传感器振源定位装置的制备方法，其特征在于，所述单传感器振源定位装置的制备方法用于制备权利要求1至7任一项所述的单传感器振源定位装置，所述单传感器振源定位装置的制备方法包括：

制备基底；

在所述基底上沿两个方向刻写曲缝结构，得到刻有曲缝结构的基底；

采用液体掺杂剂在刻有所述曲缝结构的所述基底上旋涂，并通过热扩散方式形成多个压敏电阻，得到单传感器振源定位装置，其中，多个所述压敏电阻分布于所述曲缝结构的周边。

在一些实施例中，所述在所述基底上沿两个方向刻写曲缝结构，得到刻有曲缝结构的基底，具体包括：

基于电生理实验构建所述曲缝结构的边缘图案；

采用切纸机在所述基底上进行刻写所述边缘图案，得到刻有曲缝结构的基底。

在一些实施例中，所述采用液体掺杂剂在刻有所述曲缝结构的所述基底上旋涂，并通过热扩散方式形成多个压敏电阻，得到单传感器振源定位装置，具体包括：

在刻有所述曲缝结构的所述基底四周光刻掺杂剂孔，得到在所述基底上的掺杂剂位置和压敏电阻触点；

在所述掺杂剂位置处旋涂掺杂剂，使掺杂剂填充所述掺杂剂孔和所述压敏电阻触点，并加入所述基底，使掺杂剂内的离子扩散到所述掺杂剂孔表面和所述压敏电阻内，得到单传感器振源定位装置。

有益效果：本发明提供一种单传感器振源定位装置及其制备方法，该定位装置通过在基底上设置沿两个方向延伸的曲缝结构，不同位置振源的激励对该曲缝结构挤压产生不同的形变效果，从而使振动产生的应力集中响应在固定区域上，改变压敏电阻响应的变化，进而通过压敏电阻响应形变输出的信号，实现对振源位置的定向定距，达到通过单个传感器实现振源定位的效果，降低了振源定位装置的制造成本。

除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请提供的单传感器振源定位装置及其制备方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电生理实验原始信号图；

图2为本发明中Matlab程序处理后绘制出的放电速率图；

图3为本申请实施例提供的单传感器振源定位装置的立体图；

图4为本申请实施例提供的神经网络训练模型图；

图5是本申请实施例提供的单传感器振源定位装置的制备方法的流程图。

图6是本申请实施例提供的单传感器振源定位装置的制备方法的流程图。

附图标记说明：

11、基底；21、曲缝结构；31、压敏电阻。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在现有技术中，一般采取传感器阵列的形式对振源信号进行检测和定位，然而传感器阵列制作困难，工艺复杂，成本较高，现有设计方案无法通过单个传感器实现振源定位从而导致振源定位装置的制备成本较高。

针对上述提到的相关技术中无法通过单个传感器实现振源定位从而导致振源定位装置的制备成本较高的问题，本申请提供了一种单传感器振源定位装置，在该装置中，通过在基底上设置沿两个方向延伸的曲缝结构，不同位置振源的激励对该曲缝结构挤压产生不同的形变效果，从而使振动产生的应力集中响应在固定区域上，改变压敏电阻响应的变化，进而通过压敏电阻响应形变输出的信号，实现对振源位置的定向定距，达到通过单个传感器实现振源定位的效果，降低了振源定位装置的制造成本。由此，解决了相关技术中无法通过单个传感器实现振源定位从而导致振源定位装置的制备成本较高的技术问题。

本发明基于对蝎子的仿生研究及电生理实验结果，发现蝎子的振动感知能力进化的趋近完美，其体表的机械量感受器拥有能够分辨任意方向振动信号的超敏感知能力，蝎子步行足上单条缝单元对于不同振源距离和方向会产生不同的激励反应，即对不同方向激励信号的各向异性响应，本发明经启发设计了一种能通过单个传感器实现振源定位功能的仿生定位装置，保证定向定距精度要求前提下，相比阵列式振源定位装置简化了制作工艺，降低了制作成本。

图1为电生理实验的响应图，图1中的(a)为收到振动信号后激振器的激励响应图，图1中的(b)为收到振动信号后蝎子狭缝结构的激励响应图，以此分析蝎子步行足上的狭缝结构对空间内不同位置的信号源发出的振动信号的响应，进而以分析结果作为本发明能通过单个传感器实现振源定位功能的仿生定位装置进行振源定位的依据。

图2为经Matlab程序处理后的实验放电速率汇总后经绘制而成的图表，其中，图2中的(a)为振源位于定位装置的方向0°且距离5cm处发出激励信号下的放电速率，图2中的(b)为振源位于定位装置的方向30°且距离5cm处发出激励信号下的放电速率，图2中的(c)为振源位于定位装置的方向60°且距离5cm处发出激励信号下的放电速率。可以清晰的看出蝎子步行足上的单缝结构对强度相同距离相同方向不同的刺激具有明显的特征性响应，具体表现为当方向改变时，激励信号的响应峰值随之发生偏移，根据这样一个特性，设计了本发明能通过单个传感器实现振源定位功能的仿生定位装置。需要说明的是，图2中的横坐标为步进次数，一分钟64000次，纵坐标是有效相应(放电次数)；每次给定的激励为一分钟，将其划分为64000份，取每个区间中的有效放电次数，从而得到如图2中(a)的曲线，即瞬时放电速率图。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

如图3和图4所示，本申请实施例提供一种单传感器振源定位装置，所述单传感器振源定位装置包括：

基底11，所述基底11上设有曲缝结构21，所述曲缝结构21沿所述基底11的两个方向延伸以对不同位置的振源产生不同的形变；

传感组件，设于所述基底11，所述传感组件包括多个压敏电阻31，多个所述压敏电阻31分布于所述曲缝结构21的周边；

当受到振源激励时，所述曲缝结构21根据不同振源方向的激励产生相应形变，所述压敏电阻31响应形变输出信号以对振源定向定距。

值得说明的是，本发明的单传感器振源定位装置是基于蝎子缝感受器各向异性定位机理进行设置，能够通过单个传感器实现振源定向定距功能的仿生定位装置，该定位装置通过感知不同振源位置发出的振动信号，对传感部分的材料上刻有的曲缝结构21挤压产生不同的形变效果，使振动产生的应力集中响应在固定区域上，从而改变压敏电阻31响应的变化，通过对排布的压敏电阻31响应进行定性定量分析，对得到的信号进行神经网络训练处理，建立神经网络定位模型，实现单传感器对于振动源定向定距的目的，相较于阵列式传感器定位装置降低了制备成本。

具体的，本发明的定位装置通过在柔性基底11上刻有的曲缝结构21(呈曲状)及缝结构周围排布的压敏电阻31协同完成定距定向功能；在本实施例中的基底11呈矩形状，但不限于此，也可根据实际情况进行更改；本实施例中刻写在柔性基底11上的曲缝结构21为一条，但不限于此，也可为多条(如2、3、4条)，且曲缝结构21可以为弯曲缝、S型缝，还可以包括直缝；曲缝结构21在基底11上沿多个方向进行延伸，从而保证不同位置振源激励时曲缝结构21产生相应不同的形变效果。

需要说明的是，曲缝结构21具有一定的弯曲曲率，由曲线微积分理论可知该曲线由n段直线组成，当振源振动的方向与水平方向的夹角为0至360°时，在缝单元上总有一段直线型缝段与力的方向相互垂直，而当力越趋近于垂直于曲缝结构21某段区域时，曲缝结构21对应位置的形变量越大，其所对应区域上排布的压敏电阻31输出的信号则越强，激励产生的速率越快，进而影响产生的激励反应的峰值位置发生偏移，因此对不同来向的振动信号，所刻有的曲缝结构21形变位置和大小都是不同的，进而影响整体装置中压敏电阻31的响应，以完成定位工作，反之其他区域内排布的压敏电阻31响应则较为微弱，因此其对不同方向的振动信号是有选择性的，表现出曲缝结构21对振源响应的各向异性，所以曲缝结构21的形貌特征在整体装置中有着决定性地位并影响着其上对应的多个压敏电阻31的排布方式。

在一些实施例中，所述基底11的材料为聚酰亚胺，以避免在受到振源影响时所述基底11产生形变。

具体的，基底11为聚酰亚胺(PI)材料，即聚酰亚胺(PI)衬底(20mm)，当收到振源激励时，PI基底11上所刻写的曲缝结构21会发生相应形变，根据不同振源方向的激励会影响装置整体输出信号，而基体整体PI材料不会因受力而改变整体结构和形貌，防止影响对振源方向的判断，保证了整体结构在受到振源影响时不会发生大的形变而改变整体的激励响应，确保激励响应由刻写在其上的曲缝结构21来决定，以保证定位装置定向定距的准确性。

在一些实施例中，所述曲缝结构21包括一条缝单元；或

所述曲缝结构21包括多条缝单元，多条所述缝单元的排布方式为扇形排布、三角形排布、斜坝排布中的一种。

需要说明的是，基底11上所刻有的曲缝结构21的形貌(弯曲、S型)选择与其上排布的多个压敏电阻31位置是相关联的，在刻有曲缝结构21需要注意的是所刻有的缝单元条数，缝单元(一条或多条)形貌以及其排布方式，形貌如直缝，弯曲缝，S型缝等，排布方式有扇形排布，三角形排布，斜坝排布等；相应的，不同的曲缝结构21所对应的排布在其上的压敏电阻31的排布方式及放置个数也有不同。从而通过振源激励使基底11上所刻有的曲缝结构21产生不同程度的形变，进而控制压敏电阻31的激励响应改变，通过分析压敏电阻31之间的响应差别完成对振源的定位。

本实施例中，如图3或图4所示，曲缝结构21为一条单一的弯曲缝单元，也就是一条长度覆盖整体装置(即沿两个方向在基底11上延伸)的弯曲缝，根据不同来向的振源激励，其应力形变能够影响整体装置响应，响应变化通过排布在其上的压敏电阻31体现。

在本实施例中，曲缝结构21为单一弯曲缝单元时，曲缝结构21的四周分布有四个压敏电阻31，缝单元刻写于基底11的中间位置，也就是压敏电阻31排布在刻有缝结构的PI基底11之上，排布位置分别为以曲缝结构21位置为坐标轴标定位置，在其0°、90°、180°、270°方向，分别放置在沿0°、90°、180°、270°方向且距离曲缝结构21框定的2mm位置处，此排布方式能够清晰体现出不同方向振动源刺激情况下缝结构形变所带来的相应差异。可以理解的是，本发明中振源激励在定位装置方向为0°处为图4的下方，在定位装置方向为90°处为图4的右方。

在本发明一实施例中，所述曲缝结构21为凹槽，所述凹槽边缘由第一弧边、第二弧边、第三弧边和第四弧边首尾相连围合而成，所述第一弧边和所述第三弧边的开口方向一致，所述第二弧边和所述第四弧边关于所述基底11中线对称。

如图4所示，第一弧边为上方的外椭圆弧，第三弧边为下方的内椭圆弧，第二弧边和第四弧边分别连接第一弧边及第三弧边的同侧(左侧或右侧)，四个弧边围合形成弯曲状图案，第二弧边和第四弧边沿着矩形状基底11的垂直中线对称，第一弧边和第三弧边同向偏移设置。

在本实施例中，所述第一弧边和所述第三弧边呈半椭圆状，所述第一弧边的长轴(沿第一水平方向的距离)为10mm，所述第一弧边的短轴(沿第二垂直方向的距离)为8mm，所述第三弧边的长轴(沿第一水平方向的距离)为8mm，所述第三弧边的短轴(沿第二垂直方向的距离)为6mm；所述第二弧边和所述第四弧边呈半圆状，所述第二弧边和所述第四弧边的直径为0.5mm；所述凹槽的深度为10mm。

也就是说，本实施例的曲缝结构21包括一条弯曲缝结构21刻写在聚酰亚胺(PI)衬底上，形状为两个半椭圆弧围成，外椭圆弧长轴为10mm，短轴为8mm；内椭圆弧长轴为8mm，短轴为6mm，圆点位置在PI基底11的图形中线上，两圆弧连接处为直径0.5mm向内凹陷的半圆弧，对称排布，刻写深度为10mm；传感部分包括：排布在缝结构周围的压敏电阻31，其全部固定与所述基底11部分之上。

在本发明一实施例中，如图4所示，所述压敏电阻31的数量为四个，且四个所述压敏电阻31分别靠近所述基底11的四边；

其中三个所述压敏电阻31位于所述第一弧边的一侧，另一所述压敏电阻31位于所述第三弧边的一侧。

在本发明一实施例中，所述压敏电阻31与所述曲缝结构21边缘的距离在2mm以上。

具体的，压敏电阻31与所述曲缝结构21边缘的距离为2mm，也就是四个压敏电阻31分别放置在曲缝结构21沿0°、90°(右方)、180°、270°方向且距离曲缝结构21框定边界(方形或梯形)的2mm位置处。

下面对本发明的具体实现原理作进一步说明：

当定位装置受到来自平面上的振动信号影响时，首先会挤压到PI基底中所刻有的曲缝结构，其中刻有的曲缝结构受到振源激励时会根据不同方向的振动发生缝的形变，曲缝结构具有一定的弯曲曲率，由曲线微积分理论可知该曲线由n段直线组成，当力(F)的方向与水平方向的夹角为0至360°时，在曲缝结构上总有一段直线型缝段与力的方向相互垂直，而当力越趋近于垂直于某段缝单元时，此处的缝单元形变量越大，输出的生物电信号则越强，激励产生的速率越快，因此定位装置对于振动信号具有方向选择性，当不同方向的振动对装置中PI基底所刻有的曲缝结构产生挤压时，基于不同的角度，曲缝结构(缝单元)的形变大小和形变方向均有不同，进而影响压敏电阻产生的激励反应，通过对最终响应的分析，可以完成对振源位置的定位功能。

具体的，PI基底上的四个压敏电阻分别按照水平和垂直两两分组放置在缝结构的东西南北四个方向上，当受到不同方向激励时，水平方向和垂直方向的压敏电阻在组内会表现出相近的激励响应，组间则会表现出不同的激励响应；比如当受到以坐标轴标定的0°(下方)或180°(上方)振源方向激励时，垂直方向的两个压敏电阻会表现出相同且积极的激励响应，而水平方向的两个压敏电阻则几乎没有响应发生；当受到以坐标轴标定的90°(右方)或270°(左方)振源方向激励时，这种响应现象则恰恰相反，利用这种响应特性，对每次响应结果进行定性定量分析，即可对振源位置进行定位。

具体的分析方法为，如对装置施加90°(右方)方向的振动信号，曲缝结构形变后会主要影响到水平方向两个压敏电阻的响应，它们的响应几乎是相同且积极的，而垂直方向的两个电阻响应则十分微弱；通过对四个压敏电阻各自以及之间的响应分析，即可完成对振动源的定向功能；然后通过对四个压敏电阻接收振动信号的时间差异提取，采用TDOA方法确定振源距离。具体实施方式为采集360°全方向和不同距离情况下的振动信号样本，然后采用神经网络对采集信号样本进行训练处理，通过对排布的压敏电阻的响应特性训练，得到振源定位模型，进而完成对振源的定位工作，具体神经网络训练模型参阅图5。

需要说明的是，本发明的单传感器振源定位装置的全向感知能力得益于曲缝结构及其压敏电阻位于曲缝结构周侧的分布。

基于上述实施例，本申请实施例还提供一种单传感器振源定位装置的制备方法，所述单传感器振源定位装置的制备方法用于制备上述方案中任一项所述的单传感器振源定位装置，如图6所示，所述单传感器振源定位装置的制备方法包括：

步骤S101、制备基底。

在一种实现方式中，首先制作PI基底部分，然后在其上刻有本装置设计的缝结构，最后在缝结构四周排布压敏电阻。

具体的，以PI薄膜用作模板，然后用旋涂机将环氧树脂粘合剂均匀地涂在PI薄膜表面，用真空泵脱气5-10分钟，在50-70℃下加热2-4小时后取出；将环氧树脂层从薄膜表面脱离下来，再次利用旋涂机将聚酰亚胺(PI)混合液均匀旋涂在环氧薄膜模板表面上，然后用真空泵进行30分钟的脱气处理，再用70～80℃烘干加热3小时后取出；最后剥离上述步骤中PI层，可用作定位装置的基底。

步骤S201、在所述基底上沿两个方向刻写曲缝结构，得到刻有曲缝结构的基底。

在一种实现方式中，基于电生理实验构建所述曲缝结构的边缘图案；采用切纸机在所述基底上进行刻写所述边缘图案，得到刻有曲缝结构的基底。

首先预先绘制n＝1，c＝20mm，r＝c的CAD格式图案，即曲缝结构图案，其中，n为缝单元数量，c为缝单元弦长，r为缝单元的曲率半径；然后将曲缝结构图案发送到切纸机中，选取适当的切割力度和角度，在PI薄膜上刻画曲缝结构图案。

刻写的曲缝结构为一个弯曲缝单元，绘制方法为用CAD预先绘制，然后传输数据到切纸机，预设好后将其刻写在PI薄膜上。

具体的，将曲缝结构刻有在PI基底上的工艺为旋涂法，以图案化的PI薄膜用作模板，然后用旋涂机将PI前驱体膜使用粘合剂均匀地涂在PI薄膜表面，用真空泵脱气5-10分钟，在50-70℃下加热2-4小时后取出，即得到刻有缝结构的PI柔性基底。

步骤S301、采用液体掺杂剂在刻有所述曲缝结构的所述基底上旋涂，并通过热扩散方式形成多个压敏电阻，得到单传感器振源定位装置，其中，多个所述压敏电阻分布于所述曲缝结构的周边。

在一种实现方式中，在刻有所述曲缝结构的所述基底四周光刻掺杂剂孔，得到在所述基底上的掺杂剂位置和压敏电阻触点；在所述掺杂剂位置处旋涂掺杂剂，使掺杂剂填充所述掺杂剂孔和所述压敏电阻触点，并加入所述基底，使掺杂剂内的离子扩散到所述掺杂剂孔表面和所述压敏电阻内，得到单传感器振源定位装置。

具体的，置于基底上的压敏电阻采用液体掺杂剂旋涂并通过热扩散的方式形成。在所述刻有曲缝结构的PI衬底四周上光刻掺杂剂孔位置，之后向下刻蚀掺杂剂孔，根据压敏电阻的位置确定刻蚀深度；光刻出掺杂剂位置、压敏电阻触点，并保留一定厚度光刻胶做掩膜，旋涂掺杂剂，使其填充到掺杂剂孔、压敏电阻触点内，加热所述衬底，使掺杂剂内的离子扩散到掺杂剂孔表面和电阻位置的器件层内。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在......上”、“在......以上”和“在......之上”，以使得“在......上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在......以上”或者“在......之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种单传感器振源定位装置，其特征在于，所述单传感器振源定位装置包括：

基底，所述基底上设有曲缝结构，所述曲缝结构沿所述基底的两个方向延伸以对不同位置的振源产生不同的形变；

传感组件，设于所述基底，所述传感组件包括多个压敏电阻，多个所述压敏电阻分布于所述曲缝结构的周边；

当受到振源激励时，所述曲缝结构根据不同振源方向的激励产生相应形变，所述压敏电阻响应形变输出信号以对振源定向定距。

2.根据权利要求1所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述基底的材料为聚酰亚胺，以避免在受到振源影响时所述基底产生形变。

3.根据权利要求1所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述曲缝结构包括一条缝单元；或

所述曲缝结构包括多条缝单元，多条所述缝单元的排布方式为扇形排布、三角形排布、斜坝排布中的一种。

4.根据权利要求1所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述曲缝结构为凹槽，所述凹槽边缘由第一弧边、第二弧边、第三弧边和第四弧边首尾相连围合而成，所述第一弧边和所述第三弧边的开口方向一致，所述第二弧边和所述第四弧边关于所述基底中线对称。

5.根据权利要求4所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述第一弧边和所述第三弧边呈半椭圆状，所述第一弧边的长轴为10mm，所述第一弧边的短轴为8mm，所述第三弧边的长轴为8mm，所述第三弧边的短轴为6mm；所述第二弧边和所述第四弧边呈半圆状，所述第二弧边和所述第四弧边的直径为0.5mm；所述凹槽的深度为10mm。

6.根据权利要求5所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述压敏电阻的数量为四个，且四个所述压敏电阻分别靠近所述基底的四边；

其中三个所述压敏电阻位于所述第一弧边的一侧，另一所述压敏电阻位于所述第三弧边的一侧。

7.根据权利要求3所述的单传感器振源定位装置，其特征在于，所述压敏电阻与所述曲缝结构边缘的距离在2mm以上。

8.一种单传感器振源定位装置的制备方法，其特征在于，所述单传感器振源定位装置的制备方法用于制备权利要求1至7任一项所述的单传感器振源定位装置，所述单传感器振源定位装置的制备方法包括：

制备基底；

在所述基底上沿两个方向刻写曲缝结构，得到刻有曲缝结构的基底；

采用液体掺杂剂在刻有所述曲缝结构的所述基底上旋涂，并通过热扩散方式形成多个压敏电阻，得到单传感器振源定位装置，其中，多个所述压敏电阻分布于所述曲缝结构的周边。

9.根据权利要求8所述的单传感器振源定位装置的制备方法，其特征在于，所述在所述基底上沿两个方向刻写曲缝结构，得到刻有曲缝结构的基底，具体包括：

基于电生理实验构建所述曲缝结构的边缘图案；

采用切纸机在所述基底上进行刻写所述边缘图案，得到刻有曲缝结构的基底。

10.根据权利要求9所述的单传感器振源定位装置的制备方法，其特征在于，所述采用液体掺杂剂在刻有所述曲缝结构的所述基底上旋涂，并通过热扩散方式形成多个压敏电阻，得到单传感器振源定位装置，具体包括：

在刻有所述曲缝结构的所述基底四周光刻掺杂剂孔，得到在所述基底上的掺杂剂位置和压敏电阻触点；

在所述掺杂剂位置处旋涂掺杂剂，使掺杂剂填充所述掺杂剂孔和所述压敏电阻触点，并加入所述基底，使掺杂剂内的离子扩散到所述掺杂剂孔表面和所述压敏电阻内，得到单传感器振源定位装置。