张丽梅，冯玉志，石 帅，郭 涛

(1.中北大学 仪器与电子学院，山西 太原 030051；2.北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

0 引 言

声发射(AE)技术在结构健康监测和无损检测等领域有着广泛的应用[1].疲劳裂纹的声发射一直是研究人员感兴趣的问题.作为AE探测的关键部件，AE传感器可以帮助研究人员对AE源物理特性的认识更加全面.

目前，有多种AE传感器用于AE信号的检测，如光纤布拉格光栅(FBG)AE传感器，其具有高灵敏度和小尺寸的优点，但是，光电检测器的光学噪声会导致光纤传感器无法得到低振幅的AE信号[2]；耦合压电薄膜应变传感器可以检测表面波占主导地位的厚试件上的缺口声发射[3]；单片压电陶瓷片也可用于测量声发射，但是压电陶瓷AE传感器对弯曲波运动(垂直表面运动)最敏感，适合用于大冲击、大扰动、玻璃破裂等引起的具有高振幅的发射现象[4].

压电晶片有源传感器(PWAS)是最近发展起来的一种主动进行无损监测的方法，它具有体积小、重量轻、价格便宜和便于加工成型等优点，在结构健康监测、损伤诊断和无损监测技术的优化方面具有良好的发展前景.它可以安装在结构的表面或内部，甚至可以嵌入结构层与非结构之间.Yeasin等[5]将PWAS埋入结构中，利用机电阻抗方法将基体结构的机械阻抗与PWAS两端所测得的电阻抗进行耦合，PWAS两端所测得的E/M阻抗实数部分的波峰谷谱线反映了结构的机械共振谱，从而实现了结构的损伤检测；Joseph等[6]使用PWAS作为共振器，在电激励下……