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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
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  相似文献   

2.
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.  相似文献   

3.
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。  相似文献   

4.
提出了一种基于侧向驱动的全对称谐振式压力传感器结构.谐振结构采用侧向梳齿电容驱动,既保证了驱动力的线性特性,又由于本身的空气阻尼为滑膜阻尼,可以取得较高的品质因子.另外,设计的差分电容结构能进一步提高器件的检测灵敏度.经过ANSYS 10.0的仿真分析总结出谐振结构固有频率受结构参数影响的规律,确定了量程为0~550 kPa的谐振式压力传感器具体尺寸,其灵敏度达到了22.602 Hz/kPa;分析了温度对谐振结构固有频率的影响,得到-20~60℃下的热灵敏度温度系数为-1.8233 Hz/℃,为后续的温度补偿提供依据;最后通过分析谐振结构的频域响应特性,最终确定了传感器的频域特性曲线以及不同阻尼比下传感器的品质因子.为谐振式压力传感器真空封装的真空度选择提供参考.  相似文献   

5.
石英谐振器力灵敏度温度系数特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
力灵敏度温度系数是石英谐振器产生湿漂的主要原因之一,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。  相似文献   

6.
在压电晶体传感器中,石英晶体微天平(QCM)因其实时、快速和高敏感度高等优点已经获得了广泛应用.本文给出一套压电晶体传感器驱动电路,该电路基于模拟锁相环的工作原理,能有效地补偿晶体的静态电容,消除相位误差,晶体可以锁定在串联谐振状态下,通过外接设备可以测得精确度较高的晶体谐振频率和动态电阻.内部振荡电路由芯片MC12148外接变容二极管实现,可接入很宽的频率范围内的晶体进行使用.  相似文献   

7.
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。  相似文献   

8.
无线能量传输系统双LCC谐振补偿电路研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对双LCC谐振补偿电路结构的研究中缺乏考虑系统增益特性,忽略电路整体的输出特性的不足,提出采用基于互感模型的阻抗特性分析法,该方法兼顾谐振系统的输出特性,确定一个与负载和耦合系数无关的固定频率点,在此频率点下发现了谐振电路具有纯阻性和恒流源输出的特性.提出两种实现前级H桥变换器ZVS的参数优化方法,从谐振电路增益角度对比分析了这两种优化参数方法对谐振系统输出特性不同的影响.设计了一台3.3kW的基于双LCC谐振补偿电路的变换器,仿真和实验验证了针对谐振补偿电路特性的分析及优化方法的正确性.  相似文献   

9.
声表面波谐振型气体传感器的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析和设计了声表面波谐振型气体传感器的叉指换能器和反射栅的最佳结构,研制了ST切石英基底的双端对声表面波谐振型气体传感器,研制了一种高稳定性的振荡器电路。用所研制的ST切石英基底,谐振频率148.5 MHz,敏感薄膜为酞菁铜的双端对声表面波谐振型气体传感器进行了NO_2气体传感检测实验,检测了传感器声表面波振幅的变化,其优点是传感器的声表面波振幅的温度波动远小于通常传感器所检测的声速,提高检测温度稳定性。实验结果证明了所研制的器件具有很好的实用性。  相似文献   

10.
量程和温度特性是传感器的两个主要指标,SAW压力传感器的量程由基片材料的结构尺寸决定,温度效应一般采用双端对谐振器来消除,目前关于两个谐振器的位置确定还没有一个确定的方法。通过力学分析得出了圆形石英膜片的半径、厚度、和最大载荷的关系;对石英圆形膜片的应力应变关系进行了有限元数值计算,得出了正负应力在圆形石英膜片的分界点,为设计SAW谐振式压力传感器的物理结构和合理的安排谐振器的位置提供了依据。  相似文献   

11.
基于温度传感器与其所处介质环境交换热能的速率和温度传感器的静态特性无关这样的认识,提出了无需利用温度传感器静态特性的热时间常数测量方法,推导出了温度传感器的热时间常数方程.该方法用两个不同大小的功率对同一个温度传感器进行两次恒功率加热,在这两次加热过程中,温度传感器的介质环境、传感器加热开始时的温度和传感器加热截止时的温度分别相同.根据两次加热过程所用的时间和功率就可以计算出温度传感器的热时间常数.该方法理论严谨,技术可行,无由温度传感器静态特性的离散性和非线性带来的测量误差,为准确测量接触式温度传感器的热时间常数提供了理论依据和技术手段.  相似文献   

12.
针对弹性体式多维腕力传感器存在的瓶颈矛盾,提出了一种新型平板式压电四维力/力矩传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,讨论了石英晶片组的选型和空间分布形式。推导出了传感器的数学模型,建立了传感器的有限元模型,并加工出了传感器实物。得到了传感器力/力矩输入与电压输出之间的关系曲线、电压灵敏度、电荷灵敏度、维间干扰等重要指标。结果表明:传感器结构简单合理、数学模型正确、加工工艺性好、线性度好、刚度高、固有频率大于30kHz、未使用退耦矩阵时的维间干扰小于3%。满足传感器的设计指标。  相似文献   

13.
对石英谐振式力传感器加载机构进行了理论分析,给出了以柔性铰链为基础的加载机构的数学模型,理论分析及实验结果表明;机构产生盘差的主要原因是铰链处于微小的拉压变形,在机构中和传感器接触的横梁上存在一个不受偏载影响的点,通过改变传感器在机构中的位置到达该点,可以消限盘差。  相似文献   

14.
介绍了一种新型微型飞行器高度计的研制技术.利用微型数字压力传感器和数字信号处理(DSP)串口通迅,读取数字压力传感器中压力、温度值及补偿参数,用软件进行温度补偿和高度计算.介绍了在2种温度、2种压力下校正传感器的灵敏度、零漂等参数的方法及温度补偿原理.实验室测试表明:该高度计的误差小于±5 m,分辨率为1 m.经飞行试验,证实所研制的高度计具有体积小,重量轻,功耗低,精度高,工作可靠等特点.  相似文献   

15.
石油产品检测中Pt100温度传感器动态补偿研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以石油产品检测中闭口闪点检测为例,分析了装配式Pt100传感器和GB1水银温度计的数学模型,首次引入三阶模型描述装配式Pt100传感器的动态特性.通过阶跃响应实验,辅以Matlab软件计算仿真,得到二者传递函数,提出了基于传递函数将前者的动态特性逼近于后者的补偿算法,并将该算法应用于实际检测中,与传统的选取单一曲线进行补偿的方法相比,得到了更好的逼近效果.该算法可以推广应用到对传感器动态特性有明确要求的测温系统中.  相似文献   

16.
在论述了光驱动力敏传感器工作原理的基础上.提出了实用化的闭环振荡式的压电晶体测为光驱动方案.采用光反馈稳定的3mWLD做光源.光驱动距离这500m.微功耗为敏传感探头总功耗仅为0.275mW.文中介绍了这种新型传感器的设计思想和实现光驱动的几个关键技术问题.给出了测量力参数的实验曲线.  相似文献   

17.
为提高长周期光纤光栅(LPFG)化学传感器检测折射率小于1.4介质时的灵敏度,实现对一氧化氮(NO)气体的高灵敏度检测,采用在常规长周期光纤光栅包层外镀上折射率大于包层折射率的SiO2-WO3薄膜的方法,运用四层阶跃折射率耦合模理论,分析长周期光纤光栅谐振波长的光谱特性.当膜厚为最佳值时,谐振波长变化率最大,灵敏度最高.在室温下,用镀有不同膜厚的传感器检测体积分数为2%的NO气体.结果表明,只有镀3层膜的传感器谐振波长红移4.77 nm,灵敏度达3%,元件响应时间10 s,恢复时间20 s,其他膜厚的传感器谐振波长没有变化.  相似文献   

18.
将石英谐振器分别假设为正交各向异性体和各向同性体 ,利用有限元法对其进行失稳时临界力的计算和分析 ,得出了传感器结构稳定性与谐振器厚度及支撑条件的关系。在此基础上 ,对传感器结构进行了改进 ,并对单、双膜片结构传感器的各种性能进行了实验研究 ,得出如下结论 :传感器由单膜片结构改制成双膜片结构后 ,其非线性误差、滞后误差、重复性误差和蠕变误差普遍降低 ,滞后和重复性指标的提高尤为显著 ;另外 ,双膜片结构传感器的抗偏载及横向冲击能力大大增强 ,可靠性明显提高  相似文献   

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