一种无人机测风阻力异形传感器的制作方法

本发明涉及无人机，更具体的说是涉及一种无人机测风阻力异形传感器。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，无人机已从军事领域扩展到民用领域，并被广泛应用。不仅在农业，林业，渔业，电力，安防，救援等方面展露才华，同时也在消费领域大施拳脚。可以说，如今的无人机早已飞入了寻常百姓家。虽然无人机的应用领域越来越广泛，但到目前为止，仍有一项瓶颈始终没有突破——续航能力。续航能力一般与机身重量，电池性能，桨叶形状结构等有关系。

2、无人机的飞行阻力一般为无人机各部分部件所产生的阻碍，测风阻力异形传感器，通过分析不同风速和不同飞行速度下采集到的数据，衡量无人机桨叶结构产生的阻力大小。通过定量不同无人机桨叶的阻力，有利于改进无人机的结构，减少阻力影响，增长无人机的续航时间以及带载能力。

3、因此，如何提供一种无人机测风阻力异形传感器是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种无人机测风阻力异形传感器，能够测量不同方向的无人机所受空气阻力，对不同桨叶结构的同一无人机在相同环境下的受力进行测量，从而确定桨叶的最佳结构，提升无人机续航能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种无人机测风阻力异形传感器，包括：九面异形结构传感器，所述九面异形结构传感器为中空结构，包括正四棱锥结构传感器和正方体结构传感器，所述正四棱锥结构传感器位于所述正方体结构传感器顶部；

4、所述正四棱锥结构传感器和所述正方体结构传感器中的每一面均依次包括上绝缘层、上电极层、pvdf压电薄膜、下电极层和下绝缘层。

5、优选地，所述pvdf压电薄膜输出的电容为：

6、

7、式中，c0为电容；a为极化方向,即pvdf薄膜垂直于电场方向的有效面积，与测量时的施力方向相同；h为pvdf压电薄膜的厚度；ε为pvdf压电薄膜的介电常数；εr为pvdf压电薄膜材料的相对介质常数；ε0为真空介质常数。

8、优选地，所述上绝缘层和所述下绝缘层厚度为15μm-100μm,所述上电极层和所述下电极层厚度为20μm，所述pvdf压电薄膜厚度为28μm。

9、优选地，所述上电极层和所述下电极层采用铜箔材质，所述上绝缘层和所述下绝缘层采用绝缘橡胶材质。

10、优选地，所述pvdf压电薄膜通过导电胶分别与所述上电极层和所述下电极层连接。

11、优选地，还包括固定架，所述固定架包括正四棱锥结构固定架和正方体结构固定架，所述正四棱锥结构固定架位于所述正方体结构固定架的顶部，所述正四棱锥结构固定架用于固定所述正四棱锥结构传感器，所述正方体结构固定架用于固定所述正方体结构传感器。

12、优选地，所述正四棱锥结构固定架包括4个等腰三角形固定架，相邻所述等腰三角形固定架的共用边用于固定所述正四棱锥结构传感器中每个三角形结构传感器的对称等边；

13、所述正方体结构固定架中包括5个正方形固定架，侧面相邻4个所述正方形固定架的共用边用于固定所述正方体结构传感器中每个侧面正方形结构传感器的对称两边，底部所述正方形固定架对称两边用于固定所述正方体结构传感器中底面正方形结构传感器的对称两边。

14、优选地，还包括信号处理电路，所述信号处理电路通过信号线分别与所述上电极层和所述下电极层电连接。

15、优选地，所述信号处理电路包括电荷放大电路、比例放大电路和滤波电路，所述电荷放大电路用于将获取的电荷信号转换为电压信号，所述比例放大电路用于将电压信号进行放大，所述滤波电路用于对放大后的电压信号进行滤波。

16、优选地，所述固定架为聚碳酸酯材料。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种无人机测风阻力异形传感器，九个传感面可以同时采集数据信息，根据采集信息的积分值，从而确定不同地区无人机桨叶的最佳结构，进而提升无人机的性能，增加续航时间。

技术特征：

1.一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，包括：九面异形结构传感器，所述九面异形结构传感器为中空结构，包括正四棱锥结构传感器和正方体结构传感器，所述正四棱锥结构传感器位于所述正方体结构传感器顶部；

2.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述pvdf压电薄膜输出的电容为：

3.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述上绝缘层和所述下绝缘层厚度为15μm-100μm,所述上电极层和所述下电极层厚度为20μm，所述pvdf压电薄膜厚度为28μm。

4.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述上电极层和所述下电极层采用铜箔材质，所述上绝缘层和所述下绝缘层采用绝缘橡胶材质。

5.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述pvdf压电薄膜通过导电胶分别与所述上电极层和所述下电极层连接。

6.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，还包括固定架，所述固定架包括正四棱锥结构固定架和正方体结构固定架，所述正四棱锥结构固定架位于所述正方体结构固定架的顶部，所述正四棱锥结构固定架用于固定所述正四棱锥结构传感器，所述正方体结构固定架用于固定所述正方体结构传感器。

7.根据权利要求6所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，还包括信号处理电路，所述信号处理电路通过信号线分别与所述上电极层和所述下电极层电连接。

9.根据权利要求7所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述信号处理电路包括电荷放大电路、比例放大电路和滤波电路，所述电荷放大电路用于将获取的电荷信号转换为电压信号，所述比例放大电路用于将电压信号进行放大，所述滤波电路用于对放大后的电压信号进行滤波。

10.根据权利要求6所述的一种无人机测风阻力异形传感器，其特征在于，所述固定架为聚碳酸酯材料。

技术总结
本发明公开了一种无人机测风阻力异形传感器，包括：九面异形结构传感器，九面异形结构传感器为中空结构，包括正四棱锥结构传感器和正方体结构传感器，正四棱锥结构传感器位于正方体结构传感器顶部；正四棱锥结构传感器和正方体结构传感器中的每一面均依次包括上绝缘层、上电极层、PVDF压电薄膜、下电极层和下绝缘层。九个传感面可以同时采集的空气阻力信息，根据采集信息的积分值，从而确定不同地区无人机桨叶的最佳结构，进而提升无人机的性能，增加续航时间。

技术研发人员：张恺嘉,杨瑞峰,王麒伟,胡德明,邢超,姜晓康,王泽军
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司忻州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11