一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统及其应用技术方案

本发明专利技术属于流速传感器领域，并公开了一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统，包括基底、测温电阻单元、加热电阻单元和引出电极，所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均贴附在所述柔性基底上；所述测温电阻单元设置有多组，它们周向均匀布置在所述柔性基底上并且围绕所述加热电阻单元布置；所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均为蜿蜒可拉伸结构；所述测温电阻单元上和所述加热电阻单元分别连接引出电极。本发明专利技术中能实现360度全方位的二维流速流向测量。传感器采用聚酰亚胺柔性基底，测温电阻单元使用自相似结构，增大了与风速的有效接触面积，既提高了传感器的灵敏度，又便于复杂飞行器表面的曲面贴附。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统及其应用
本专利技术属于流速传感器领域，更具体地，涉及一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统及其应用。
技术介绍
流速测量在航空航天、石油、天然气、化学以及医药等行业中都具有非常重要的作用，尤其在航空领域，对飞行器表面的流速流向测量有利于飞行器及时获知外界气动参数的变化，从而做出反馈对飞行姿态等进行调整，保证飞行器平稳安全的飞行。目前用于飞行器流速测量的方法常为皮托管法和热式传感器法。皮托管法是战斗机上测流速的常用方式，技术成熟，但是缺点也很明显，会产生激波，干扰飞行器整体气动特性，而且在小型无人机上并不适用。热式传感器法是利用热式传感器的强迫对流换热效应来进行风速测量。热式传感器又分为热线式和热膜式两种，其中热线式传感器直接采用热丝测量，因此测量过程中易被污染，影响传热，降低测量精度，故常使用热膜式传感器。目前，对于热膜式风速传感器的制作多采用的是微机电系统工艺(MEMS)，在硅片(陶瓷或玻璃)上使用这种工艺制作出相应的热膜风速传感器，制作出的热膜式风速风向传感器具有稳定性好、测量精度高和不受压力影响等优点，但由于采用硅等硬性脆基底材料，制作的过程中易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统，其特征在于，包括基底、测温电阻单元、加热电阻单元和引出电极，其中，所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均贴附在所述柔性基底上；所述测温电阻单元设置有多组，它们周向均匀布置在所述柔性基底上并且围绕所述加热电阻单元布置；所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均为蜿蜒可拉伸结构；所述引出电极设置有多个；所述测温电阻单元上和所述加热电阻单元分别连接引出电极。

【技术特征摘要】
1.一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统，其特征在于，包括基底、测温电阻单元、加热电阻单元和引出电极，其中，所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均贴附在所述柔性基底上；所述测温电阻单元设置有多组，它们周向均匀布置在所述柔性基底上并且围绕所述加热电阻单元布置；所述加热电阻单元和所述测温电阻单元均为蜿蜒可拉伸结构；所述引出电极设置有多个；所述测温电阻单元上和所述加热电阻单元分别连接引出电极。2.根据权利要求1所述的一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统，其特征在于，所述热膜流场传感系统还包括对所述加热电阻单元进行加热的恒温差控制电路，所述恒温差控制电路包括电源、温控桥路和放大器，其中，所述温控桥路与加热电阻单元共同构成惠斯通桥路；所述电源通过所述惠斯通桥路连接所述放大器；接通电源对加热电阻单元加热时，加热电阻单元的电阻增大，放大器输入端的电位升高，当加热电阻单元的温度大于设定值时，放大器的输出电压为零，此时没有电流从加热电阻单元流过，加热电阻单元停止加热，加热电阻单元的温度会逐渐下降，放大器输入端的电位也逐渐降低，一段时间后，放大器输出的电压又会大于零，加热电阻单元有电流流过继续进行加热，以此方式，实现对加热电阻单元的恒温差控制。3.根据权利要求1所述的一种柔性智能蒙皮的热膜流场传感系统，其特征在于，所述热膜流场传感系统包括信号检测电路，所述信号检测电路包括电源、测量桥路、多通道模拟开关、运算放大电路、温度补偿电路和滤波电路，其中，所述测温电阻单元、多通道模拟开关和所述测量桥路共同构成惠斯通电桥电路；运算放大电路与所述惠斯通电桥电路连接，以用于放大接入的测温电阻单元的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永安，尹锋，许奕，熊文楠，朱臣，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42