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大應(yīng)變下貼片天線應(yīng)變傳感器的性能研究

作者:徐康乾; 謝麗宇; 薛松濤; 蔣燦; 萬國春; 張建國 同濟大學(xué)結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)工程系; 上海200092; 日本東北工業(yè)大學(xué); 工學(xué)部建筑學(xué)科; 仙臺; 同濟大學(xué)電子信息工程學(xué)院; 上海201804; 上海城投原水有限公司教育培訓(xùn)中心; 上海201250

摘要:基于微波貼片天線的應(yīng)變傳感器近年來在應(yīng)變監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛的研究和發(fā)展。由于天線特殊的力學(xué)性質(zhì)--其諧振頻率與天線的尺寸存在一定關(guān)系,即當(dāng)天線經(jīng)歷應(yīng)變時其尺寸發(fā)生改變,進而引起諧振頻率的偏移,可將天線作為應(yīng)變傳感器的傳感單元。理論推導(dǎo)和相關(guān)試驗表明,在低應(yīng)變下天線的諧振頻率的偏移量與應(yīng)變呈良好的線性關(guān)系,但在大應(yīng)變時缺乏研究。通過設(shè)計試驗將天線粘貼在鋼板上進行大應(yīng)變拉伸,試驗結(jié)果顯示在發(fā)生粘結(jié)破壞之前天線的諧振頻率與應(yīng)變同樣具有較好的線性關(guān)系,且傳感器的靈敏度與初始諧振頻率十分接近,符合理論推導(dǎo)。

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結(jié)構(gòu)工程師

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