基于无线射频识别传感标签的形状记忆合金增强复合结构低速冲击响应监测

摘要

对埋入形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)丝的增强复合材料结构,提出一种利用传感标签技术实现结构健康无线分布监测的新方法,以解决传统有线监测方法存在的布线难、系统扩展和移动性能差等问题。采用基于高精度时间数字转换技术的专用电容测量芯片PS021测量复合结构中的SMA丝间的微小电容信号,可以很好抑制寄生电容的影响提高电容的测量精度;分布的传感标签获取PS021的电容测量信号,并与时间、位置编码信息打包后无线传输给读写器,传感标签之间无须通信,能耗要求低;组网采用三层读写器网络拓扑结构,通信协议简单、实时处理能力强。低速冲击响应监测试验表明,系统能实现对埋入结构中NiTi超弹性自传感元件的监测,根据冲击试验获取的多通道电容测量数据可分析判断损伤的位置和程度。