一种新型应用于平面电容层析成像系统的电容阵列传感器设计

作     者：郭志恒 任嘉铭 Guo Zhiheng;Ren Jiaming

作者机构：辽宁石油化工大学信息与控制工程学院抚顺113000 

基　　金：辽宁省教育厅科研项目(L2015300)资助 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2024年第38卷第6期

页      码：195-203页

摘      要：平面电容层析成像(ECT)技术适用于复合材料表面/亚表面缺陷探伤检测,或传感器安装受限制等无损检测应用领域。针对常规平面ECT系统所采用的方形结构阵列传感器灵敏度分布均匀性较差、中心区域成像质量不高的问题,提出了一种新型结构阵列平面电容传感器,该传感器由7个单元传感电极构成蜂巢结构阵列。新型结构阵列传感器由COMSOLTM专业软件进行建模分析,并设定静电场边界条件,求解并获得传感器的电场分布、极间电容值以及计算灵敏度矩阵。通过与相同尺寸的3×3方形阵列传感器进行比较,来评估新型结构阵列传感器的关键性能,即极间电容变化值和灵敏度分布均匀性。此外,传感器实物采用印刷电路板技术设计制作,结合线性反投影算法进行图像重建,比较和验证两种结构传感器的成像性能。经过数值成像实验和实物重建图像测试,结果表明,新型结构阵列传感器有利于电容传感信号检测,改善了传感器灵敏度分布均匀性,提高了平面ECT系统中心区域成像质量。

主 题 词：平面电容传感器 蜂巢结构阵列 电容层析成像 灵敏度图 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 

核心收录：

D　O　I：10.13382/j.jemi.B2307166

馆 藏 号：203140855...