本发明专利技术提供了一种悬臂梁电场探测装置，包括振源、悬臂梁、压电材料块、腔体、有机共轭聚合物材料。悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，腔体设置在悬臂梁内，有机共轭聚合物材料填充腔体。本发明专利技术具有电场测量灵敏度高的优点。灵敏度高的优点。灵敏度高的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种悬臂梁电场探测装置
[0001]本专利技术涉及电场探测领域，具体涉及一种悬臂梁电场探测装置。
技术介绍
[0002]电场的测量不仅对导弹、火箭、航空器发射中意义重大，而且对城市环境污染、超净实验室、炼油厂、储油站等地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对提高电场测量的灵敏度具有重要意义。
技术实现思路
[0003]为解决以上问题，本专利技术提供了一种悬臂梁电场探测装置，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、腔体、有机共轭聚合物材料。悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，腔体设置在悬臂梁内，有机共轭聚合物材料填充腔体。
[0004]更进一步地，有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。
[0005]更进一步地，腔体的个数为两个。
[0006]更进一步地，两个腔体平行。
[0007]更进一步地，腔体为长方体。
[0008]更进一步地，腔体的长边垂直于悬臂梁方向。
[0009]更进一步地，长方体长边的长度大于悬臂梁厚度的二分之一。
[0010]更进一步地，腔体为斜六面体。
[0011]更进一步地，悬臂梁的材料为铝合金、硅、半导体材料、金刚石。
[0012]更进一步地，压电材料块的材料为压电陶瓷或聚偏氟乙烯。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种悬臂梁电场探测装置，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、腔体、有机共轭聚合物材料。悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，腔体设置在悬臂梁内，有机共轭聚合物材料填充腔体。应用时，在无电场空间，测量悬臂梁的共振频率，此时悬臂梁为常温；然后，将本专利技术置于待测电场内，同时应用红外线加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，重新测量悬臂梁的共振频率，根据前后悬臂梁共振频率的变化，确定待测电场。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，从而改变了有机共轭聚合物材料的应力分布，从而改变了悬臂梁的应力分布，从而改变了悬臂梁的共振频率。因为在加热时，有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且悬臂梁的共振频率严重地依赖于其内部的应力分布。因此，本专利技术具有电场测量灵敏度高的优点。
[0014]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0015]图1是一种悬臂梁电场探测装置的示意图。
[0016]图2是又一种悬臂梁电场探测装置的示意图。
[0017]图3是再一种悬臂梁电场探测装置的示意图。
[0018]图4是再一种悬臂梁电场探测装置的示意图。
[0019]图中：1、振源；2、悬臂梁；3、压电材料块；4、腔体。
具体实施方式
[0020]为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0021]实施例1
[0022]本专利技术提供了一种悬臂梁电场探测装置。如图1所示，该悬臂梁电场探测装置包括振源1、悬臂梁2、压电材料块3、腔体4、有机共轭聚合物材料。悬臂梁2固定在振源1上。悬臂梁2的材料为铝合金、硅、半导体材料、金刚石。压电材料块3设置在悬臂梁2顶面上靠近固定端的部位，压电材料块3与外部电路连接。压电材料块3的材料为压电陶瓷或聚偏氟乙烯。腔体4设置在悬臂梁2内，有机共轭聚合物材料填充腔体4。有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。加热时，聚3-己基噻吩的微观形貌更容易被待测电场调控。
[0023]应用时，在无电场空间，测量悬臂梁2的共振频率，此时悬臂梁2为常温；然后，将本专利技术置于待测电场内，同时应用红外线加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，重新测量悬臂梁2的共振频率，根据前后悬臂梁2共振频率的变化，确定待测电场。加热的温度大于130摄氏度，持续的时间大于30分钟，以便于有机共轭聚合物材料的微观结构充分改变。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，从而改变了有机共轭聚合物材料的应力分布，从而改变了悬臂梁2的应力分布，从而改变了悬臂梁2的共振频率。因为在加热时，有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且悬臂梁2的共振频率严重地依赖于其内部的应力分布。因此，本专利技术具有电场测量灵敏度高的优点。
[0024]实施例2
[0025]在实施例1的基础上，如图2所示，腔体4的个数为两个。两个腔体4 平行。具体地，两个腔体4的连线方向垂直于悬臂梁2方向。这样一来，当有机共轭聚合物材料分子链方向变化时，悬臂梁2内的应力改变更多，从而更多地改变悬臂梁2的共振频率，从而实现更高灵敏度的电场探测。
[0026]实施例3
[0027]在实施例1的基础上，如图3所示，腔体4为长方体。腔体4的长边垂直于悬臂梁2方向。长方体长边的长度大于悬臂梁2厚度的二分之一。由于悬臂梁2是在固定端的带动下振动，沿悬臂梁2方向，相邻结构单元的作用力对悬臂梁2共振频率的影响严重，因此，沿悬臂梁2方向，相邻结构单元之间的作用力改变将严重地改变悬臂梁2的共振频率。在本实施例中，长方体的长边垂直于悬臂梁2方向，并且长方体长边的长达大于悬臂梁2在图3中竖直方向厚度的二分之一，这样一来，腔体4内的有机共轭聚合物材料的分子链方向改变，也就是应力改变将更多地改变悬臂梁2 的共振频率，从而提高电场探测的灵敏度。
[0028]实施例4
[0029]在实施例1的基础上，如图4所示，腔体4为斜六面体。斜六面体倾斜的方向沿悬臂梁2方向。这样一来，除实施例3中的有益效果外，腔体4 对悬臂梁2的作用在悬臂梁2方向具有一定的距离，从而增加了腔体4中有机共轭聚合物材料对悬臂梁2作用的距离。当腔体4中的有机共轭聚合物材料分子链方向改变时，悬臂梁2的共振频率改变更多，从而实现更高灵敏度的电场探测。
[0030]以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种悬臂梁电场探测装置，其特征在于，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、腔体、有机共轭聚合物材料；所述悬臂梁固定在所述振源上，所述压电材料块设置在所述悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，所述压电材料块与外部电路连接，所述腔体设置在所述悬臂梁内，所述有机共轭聚合物材料填充所述腔体。2.如权利要求1所述的悬臂梁电场探测装置，其特征在于：所述有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。3.如权利要求2所述的悬臂梁电场探测装置，其特征在于：所述腔体的个数为两个。4.如权利要求3所述的悬臂梁电场探测装置，其特征在于：两个所述腔体平行。5.如权利要求2所述的悬臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一R二九一二，
申请(专利权)人：彭彦莉，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。