关于矩形电极AT切石英谐振器寄生振动的抑制分析

文中考虑厚度一切变波（ＴＳ波）与厚度─扭曲波（ＴＴ３波）的耦合模型，计入电极质量负载和压电效应的影响．注意矩形有限电极和电学短路的边界条件，按照确定弹性波特性的方程组，计算了ＡＴ切石英谐振器的频谱分布．分析了寄生振动随谐振器参数不同的变化机制，并与实验数据进行了比较，得到了吻合的结果．     

关于高频压电石英振子动态量对机械品质因数影响的分析

对１００ＭＨｚ矩形电极的高频石英振子的动态电阻和动态电容进行了测定，分析了影响石英振子机械品质因数Ｑ值的有关因素。     

石英谐振器力灵敏度温度系数特性分析

力灵敏度温度系数是石英谐振器产生温漂的主要原因之一，而且这种温漂不能用差频方法消除，因此，它是影响石英谐振式力传感器测量精度的主要原因．文中给出了测量误差与力灵敏度温度系数之间的定量关系，并得到实验验证．阐述了力灵敏度温度系数的物理意义，分析确定了标定温度的方法．在一定温度范围内使用的石英晶体谐振器，既要有一定的分辨率，又要使其测量结果不受温度影响，为此提出了石英谐振器最佳取向选取原则．根据这一原则，找出了ＡＴ切型晶片用作力敏元件时的最佳施力方位角．为提高石英谐振式力传感器的测量精度提供了一个理论基础．     

接触表面形貌对石英谐振式力传感器蠕变的影响

石英谐振式力传感器是一种新型的数字式传感器,本文研究了由柔性铰链组成的弹性体和ＡＴ－切石英谐振器构成的石英谐振式力传感器的蠕变特性的影响因素。石英谐振式力传感器的蠕变主要是由于粘弹性的胶粘剂造成的,本文以描述表面形貌的ＷＡ 模型和粗糙度微峰模型为基础,建立了蠕变与接触表面形貌和安装预紧力之间关系的模型。理论计算和实验结果表明,蠕变与接触表面形貌和安装预紧力分别近似地成反比和正比。不同接触表面粗糙度对蠕变影响的对比实验结果表明,随着表面粗糙度的减小,传感器的蠕变误差下降     

矩形AT切割石英晶体谐振器振动分析与设计

随着石英体波谐振器向小型化和高性能方向的发展,控制晶片中的模式耦合问题便成了保证晶振性能的关键。从Ｒ．Ｄ．Ｍｉｎｄｌｉｎ的两维方程入手,分析了ＡＴ切石英晶片中的振动模式。首先得出了无穷大晶片中的色散关系,继而又得到了矩形晶片振动频率和长厚比、宽厚比之间的关系,并与实际生产中所采用的数据进行对比,符合得十分好,最后以计算结果为指导,举例了一种４ＭＨｚ谐振器的分析设计。     

采用柔性铰链罗伯威尔结构的石英谐振式力传感器

介绍了一种采用柔性铰链构成的罗伯威尔结构和ＡＴ－切精密石英谐振器组成的石英谐振式力传感器。柔性铰链无间隙、无机械摩擦、充分体现材料的性能,传感器只由弹性体和谐振器两个部分组成,力的传递环节少,误差小可靠性高。通过调整柔性铰链的尺寸,可以得到不同量程的传感器。解决了整体式石英谐振式力传感器加工困难、成本高和组合式环节多、精度不高的缺点,为石英谐振式力传感器找到了一种较为合适的结构,使石英本身优良的性能得到发挥。研制了精度较高、成本较低、数字量输出的石英谐振式力传感器,并且给出了传感器的精度指标。     

液相中石英晶体传感器的双调制原理

传统的调频式石英晶体传感器工作于液相中时，无法区分引起频率偏移的两种不同效应：质量负载和液体阻尼。通过研究石英晶体串联谐振电路的放大和反馈特性，推导出石英晶体谐振器的振幅变化与其动态阻抗的变化成正比，由此分析了双调制式（调频调幅）石英晶体传感器的基本原理，提出特征阻尼理论来区分液相中的质量负载和液体阻尼效应。结果表明，特征阻尼系数ｋｃ０值与晶体表面的固体和液体性质无关，只与晶体谐振器自身的参数有关，如基频、电极面积等，由液体阻尼引起的频率偏移等于石英晶体振幅变化与特征阻尼系数的比值。     

压电石英晶片灵敏度分布规律及其跟踪检测

为提高压电测力传感器的检测精度，减小横向干扰，应用坐标变换矩阵对压电石英晶片灵敏度分布规律进行了理论研究，给出了在新坐标系中的压电系数矩阵ｄ'＝ａｄα-１通用公式，并解出 Ｙ０°，ＡＴ，ＢＴ等切型的压电系数矩阵和Ｙ０°切型切向灵敏度分布规律。同时介绍了最新研制的应用微机控制的灵敏度分布规律连续跟踪检测系统，并用其对Ｙ０°切型晶片切向灵敏度分布情况进行了检测，结果表明理论分析与实测结果完全吻合。     

微石英音叉电学参数的有限元分析

以U形石英音叉为例，用耦合电压自由度的方式模拟电极，提出了石英音叉的静态集总电容模型，用有限元分析中的静态分析方法计算了静态电容参数．通过对电极作短路和开路处理，分别用模态分析和谐波响应分析方法计算了石英音叉的本征频率，两种分析计算结果相同．根据本征频率计算了石英音叉的动态等效电路参数，计算值在实测值的离散范围内．最后综合运用模态分析、谐波响应分析方法计算了石英音叉传感器的电压和电荷灵敏度；可为设计传感器放大电路提供必要的参考。     

矩形AT切石英谐振器寄生振动模式的有限元分析

随着实际应用中的谐振器向小型化与高频发展，AT切石英晶体谐振器中寄生振动模式增多，寄生振动模式与主模式厚度切为模式之间的耦合问题越来越突出，因此有必要与晶片X和Z′尺寸均有关的寄生模式进行理论分析，以Mindlin的二维晶片方程为基础，运用有元法求解AT切石英晶体谐振器的振动模式，得到了晶片频率随A长度变化的频谱图，其结果与Koga的实验结果比较，符合得比较好，与通常用解析解的方法分析的结果相比较，有限元法的优越性在于可得到更多的非直行波模式（非晶片长、宽方向），还可以模拟出各模式的主要位移分量的波形图，对抑制寄生模的大小有减少寄生模与主模的耦合提供了更详细的分析资料。     

石英音叉陀螺机械及静电耦合误差的消除

为了消除石英音叉陀螺中音叉不对称产生的机械耦合误差及驱动电极与拾取电极间分布电容引入的静电耦合误差,分别采用了质量平衡调节消除机械耦合误差及设计补偿电路消除静电耦合误差的方法.实验结果表明,该方法基本消除了石英音叉陀螺的机械和静电耦合误差,陀螺性能得到明显提高.     

压电梁弯曲振动方程及等效体力的计算

目的 为研究石英音叉型角速率传感器提供设计参数。方法 根据压电理论和弹性力学理论,讨论石英晶体振梁不同方向（光轴ｚ和电轴ｘ）振动的弹性柔顺常数存在的差别,导出压电梁弯曲振动的微分方程,并利用的限差分方法对几种典型的电极图形进行数值计算。结果与结论 提出等效体力概念,给出了压电梁等效体力计算的一般公式,优选了振梁传感器的电极图形,确定了压电梁的宽度和高度的边比。     

磁翻柱液位计中容栅传感器电容极板的优化设计

设计了一种新型容栅传感器，使磁翻柱液位计在更广泛的工况条件下，仍能准确地测量液位值并实现电信号远传．采用Hybrid—Trefftz有限元方法建立传感器中电场的数学模型，并精确地计算出磁翻柱翻转所引起的电容相对变化量．以此电容相对变化量为目标函数，分别对4种不同形状的电容极板和同形状不同结构参数的极板进行定量研究．从电容相对变化量随电容极板结构的变化曲线中，可知形状2且极板间距为5mm为极板的最优形状．以此结构的样机进行实验，结果表明，此传感器极板结构的优化与实验相吻合，其仿真值与实验值的相对误差仅为3．3％．     

超级电容器用新型微晶炭的结构及其电容性能

以热处理后的煤沥青焦为原料,采用KOH活化法制备了具有较小比表面积(＜200m~2/g)的系列微晶炭.采用N_2吸附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了微晶炭的孔结构、微晶结构以及表面化学性质,研究了微晶炭作为超级电容器电极材料在1 mol/L的四乙基四氟化硼酸铵盐/碳酸丙烯酯电解液体系中的电容性能.结果表明:制得的微晶炭具有大量类石墨微晶和较高的石墨化度,d_(002)(晶面层间距)为0.356～0.666 nm,表面含碳量大于95%;活化6 h后,在4.0 V下微晶炭的质量比电容高达139 F/g.微晶炭的储电行为包括插层电容和双电层电容两部分,其中电活化所造成的插层电容是决定微晶炭最终比电容的主要因素,插层电容主要由电极材料的石墨化度决定.     

积分形式的电容特性公式的应用

利用积分形式的电容特性公式，较合理地计算非平行板电容器的电容和具有相当普遍性的同轴非平行园柱形电容器的电容。     

镍钴硫化物的制备及其反应温度对形貌和超级电容器性能的影响

采用一步溶剂热合成法制备了镍钴硫化物纳米微球,利用 X 射线衍射光谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和 X 光电子能谱（XPS）对制备的材料进行了表征。采用循环伏安和恒电流充放电等电化学方法考察了镍钴硫化物用作超级电容器的电极材料的性能。160℃制备的材料在2 mA／cm2的电流密度下,测得的质量比电容和面积比电容分别为1298 F／g 和1．13 F／cm2。在电流密度为10 mA／cm2下,经过10000圈的循环稳定性测试后,比电容保持了原来的70．8％。此外,通过对反应温度的控制,研究了反应温度对其超级电容器性能的影响。结果表明,反应温度对生成物的形貌几乎没有什么影响,对其电化学性能有一定的影响。     

耦合式电容引信探测器目标信号特征的理论分析

推导了耦合式电容引信探测器在遇目标过程中电极间等效电容的表达式和等效电容对弹目接近距离r的变化率。分别针对弹体做电极、弹体不接入电路、弹体接电路“地”3种工作模式,进行了探测器动态目标信号特征的理论分析和性能比较。通过对电极间等效电容及其变化率表达式的分析,探讨了提高探测器灵敏度的电极设计思想。还就其动态目标特性曲线进行了讨论。     

压控变容二极管电容特性的解析表达式

利用场论说推导出非线性电容特性的普遍公式，并根据生产厂家给出的实验特性曲线，用Matlab程序进行曲线拟合。得出MMVL105GT1变容二极管的非线性电容作为电压的函数解析式，为工程上使用变容二极管的解析表达式提供了理论依据。     

电容法测定低氢型焊条药皮湿度

通过测定低氢型焊条Ｊ５０７的药皮湿度和电容量的相关关系，发现在药皮湿度低于２．０％的范围内，焊条药皮的湿度值和电容量有很好的线性关系，由此可以通过测定焊条的电容量来确定焊条药皮的湿度．