随着航空航天事业的飞速发展,新一代的复合材料应运而生。相比于传统航空材料,碳纤维复合材料具有强度高、硬度大、质量轻等优点,在航空材料领域广泛应用。复合材料在大量使用的同时不可避免出现损伤,严重危害飞行器的飞行安全。为提高飞行质量,有效预估材料剩余寿命,对复合材料进行无损检测成为一个关注焦点。电阻抗测量技术比较现有的无损检测技术是一种特殊的、高效的电学检测方法。这种无损检测的方法具有非侵入、无辐射、响应快、成本低等优势。考虑碳纤维复合材料具有导电性,本课题基于电阻抗测量原理设计扫描式四端子结构,实现材料结构损伤扫描检测。本文主要的工作及实现的结果如下:首先,利用COMSOL软件搭建扫描式四电极结构传感器,针对材料各向异性电学特性,提出两种激励测量模式,并对损伤模型进行仿真,实现扫描图像再构。对比两种激励模式下,碳纤维复合材料典型损伤的扫描图像效果、灵敏度、测量动态范围、相对图像误差和相对系数等参数,得出较优的激励测量模式。其次,搭建一套基于LCR表的扫描式四电极电阻抗测量系统,编译上位机LabVIEW可视化界面作为控制核心,通过串口通讯实现单片机系统指令传输,完成四电极激励、测量、浮空等状态切换;此外,LCR表检测电阻抗数据通过USB上传上位机LabVIEW可视化界面并实现实时显示和数据保存。最后,对搭建的扫描式电阻抗测量系统进行检测实验,对碳纤维复合材料的损伤位置、形状、大小进行检测,通过实验结果对损伤形状位置等进行图像描述。同时,对比直径不同电极的扫描检测效果,根据成像结果和数据对比得出较优的电极。