懸臂梁傳感器靈敏度提升的核心策略
懸臂梁傳感器是一種基于彈性力學與微機電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的高精度傳感裝置，其核心由一端固定、另一端自由的懸臂梁結(jié)構(gòu)組成。當外界應力作用于梁表面時，梁發(fā)生形變，通過貼附于梁上的壓阻或壓電敏感元件將力學信號轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)對應變、壓力等物理量的實時監(jiān)測。深懸臂梁的“深”體現(xiàn)在其微納尺度效應——梁厚與長度比極小，顯著提升靈敏度，可捕捉微小形變。
在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，該傳感器通過兩種方式發(fā)揮作用：一是直接貼附于橋梁、建筑等關(guān)鍵部位，實時監(jiān)測材料疲勞、裂縫擴展或振動頻率變化；二是作為分布式傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，結(jié)合無線傳輸技術(shù)，構(gòu)建大范圍監(jiān)測系統(tǒng)。例如，在鋼橋焊縫處部署傳感器，可提前預警應力集中導致的斷裂風險；在混凝土建筑中，則能通過應變突變識別內(nèi)部損傷。相較于傳統(tǒng)光纖或加速度計，懸臂梁傳感器具有體積小、功耗低、抗干擾能力強等優(yōu)勢，尤其適用于狹窄空間或復雜工況。
