一个三维系统的音叉分岔

本文探究了一个三维系统的音叉分岔, 其中系统的每个方程都包含一个二次交叉乘积项. 我们分析了当单个参数在临界值附近变化时系统的平衡点数量的改变, 即单个参数的音叉分岔. 此外, 我们还研究了系统发生音叉分岔时产生的平衡点的稳定性.     

石英音叉陀螺阻抗特性的实验研究

为改善石英音叉的质量,提高陀螺性能,采用了质量平衡调节叉指对称性的方法改善音叉阻抗特性,测试了阻抗特性对音叉驱动及机械耦合误差的影响.实验结果表明,通过对驱动叉指的对称性进行质量平衡调节,驱动叉指的品质因数明显提高,驱动电压明显下降,机械耦合误差也得到有效消除,音叉阻抗特性得到改善.     

频率制远动装置中的压电音叉

本文讨论压电音叉滤波器、压电音叉振荡器的特性以及音叉的制造工艺。给出了一种压电音叉的设计曲线。我们得到了下列的性能指标:1.温度频率稳定系数是-8×10~(-6)/℃;2.3(分贝)带宽是2 c/s。     

梳驱动音叉式微速率陀螺仪的数学模型

介绍了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理,给出了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理图和结构示意图.利用刚体转动的欧拉动力学方程和牛顿力学定律,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了梳驱动音叉式微速率陀螺仪工作时,该陀螺仪满足的微分方程模型.     

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.     

双端石英音叉力敏传感器的原理与设计

对双端石英音叉横向弯曲振动的原理、力频特性、激励方式、电极的设置、制备方法及实验结果进行了深入的分析与讨论 .用光刻、化学腐蚀、离子溅射和激光调频等技术在一个石英片上可同时设计和生产出几十个甚至上百个超小型的双端石英音叉 .该音叉作为力敏传感器 ,在压电数字线性加速度计和精密数字天平中有着广泛的应用     

双端石英音叉力敏传感器的原理与设计

对双端石英音叉横向弯曲振动的原理、力频特性、激励方式、电极的设置、制备方法及实验结果进行了深入的分析与讨论。用光刻、化学腐蚀、离子溅射和激光调频等技术在一个石英扯上要同时设计和生产出几十个甚至上百个超不型的双端石音叉。刻音叉作为力敏传感器，在压电数字线性加速度计和精密数字天平中有着广泛的应用。     

干涉在音叉中的应用

在音叉的振动中,对叉股产生波的个数都没有深入研究。因此,很多教材都认为两个叉股产生两列声波,音叉振动是两列声波干涉的结果。针对上述存在的问题,阐明了在音叉振动时每个叉股都产生两列位相相反的波,则音叉的两个叉股就产生四列声波,利用干涉机理说明音叉的振动就是四列声波干涉的结果,从而可用声强传播的方向性和声波的干涉理论来解释绕音叉叉柄纵轴旋转一周就可以听到四强四弱的声音。本文对研究音叉振动问题有一定的指导作用。     

微机械音叉陀螺仪的研究

微机械音叉陀螺仪是一种用于测量角速度的微型惯性器件,在许多领域都有极其广泛的应用,是当今微米／纳米技术发展的一个主要方向。本文论述其结构组成,分析了其工作机理,探讨了其检测电极的最佳间距,并给出了提高其灵敏度的途径。     

音叉混沌实验仪的研制

依据非线性动力学混沌理论、采用音叉振动装置、运用虚拟仪器技术,开发了适应大学物理实验的音叉混沌实验仪。利用该实验装置可以结合虚拟仪器界面中的实验现象和理论计算结果,直观地观察和定量研究混沌运动状态。     

对物理实验“示波器的使用”内容的改进——用示波器测定音叉的频率

本文阐述的是在原物理实验“示波器的使用”这一项目的基础上,增加了一个实测内容,测定音叉的频率。从而增加了学生的实验兴趣,提高了学生实验动手能力,达到了“示波器的使用”目的。     

光声光谱遥测装置中音叉光激励振动的数值模拟

针对光声光谱遥测装置中不同功率激光器和空气阻尼对石英音叉光激励振动过程的影响问题,采用数值模拟的方法研究了石英音叉的前四阶振型并对各振型进行了分析,建立了激光热激励石英音叉振动谐响应分析模型,模拟了由不同功率激光器发射的激光,经被检测物吸收和凹面镜收集后照射到音叉上时对音叉振动产生的影响,发现照射到音叉的激光能量与激励起音叉的共振振幅成线性关系。此外,还考虑了不同空气阻尼对音叉振动的影响,通过比较分析可知:激光器的功率不能小于10mW,否则音叉的共振振幅太小,产生的压电信号会更小,不利于微弱信号探测;采用真空封装消除空气阻尼影响和增加激光器功率均可提高音叉的共振振幅,但前者的影响更大。上述结论可为光声光谱分析的后续研究提供理论指导。     

图像处理技术在表晶音叉片激光刻蚀微调中的应用

激光刻蚀微调是表晶音叉片频率微调的一种新方法.提出了一个基于图像处理的方案对待加工的音叉片边缘进行检测并计算出相应的可用刻蚀面积.该方案可以很好地解决纠正由于音叉片排列不整齐造成刻蚀位置无法确定而带来的加工速度低下的问题,并能根据刻蚀面积进行加工预判,降低了废品率.     

双臂质量不同音叉振动周期与频率的研究

在分析音叉受迫振动的基础上,利用周期测定仪测定周期快捷方便的优点,将负载分别加在音叉某一臂上的不同位置,研究音叉的振动周期和频率与所加负载在音叉不同位置的关系,得到了随着位置的不同,音叉的频率与周期为非线性变化。当在音叉某一位置不变而逐渐增加负载质量,发现周期与质量为线性关系,并为正相关,而频率与质量为线性关系,但为负相关,而且正相关与负相关的线性相关系数很高。其结果揭示了振动周期和频率与音叉双臂质量不同时的关系。     

音叉式石英晶振用于光声气体传感的研究进展

旨在讨论基于音叉式石英晶振(石英音叉)的石英增强光声光谱技术最新进展及应用.从石英音叉的基本原理以及标准32.7 kHz石英音叉的局限性开始,介绍了新型石英音叉的设计及改进方案,然后依据石英音叉的振动模式,将其按照基频振动模式以及第一泛频振动模式进行分类并展开详细描述.此外,基于这些定制音叉的特性,介绍了它们应用于石英...     

激光激励下石英音叉的振动分析与测量

针对民航客机微量爆炸物的检测这一难题,对采用石英音叉的光声信号探测原理进行了分析,对光声光谱遥测的光路进行了简化,减少了激光能量的损失,然后建立了实验系统,对石英音叉在激光直接激励时的幅频特性进行了测试,探讨了激光光照位置对于石英音叉振幅的影响。结果表明,当激光光斑在石英音叉叉臂根部偏上约0.2mm处时,石英音叉振幅达到最大值,激光光斑继续向上移动,石英音叉振幅减小,验证了石英音叉振幅与激光功率成正比这一论点。该研究为后续开展远距离光声光谱遥测奠定了基础。     

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。     

音叉声波的干涉现象

本文对音叉声波干涉现象进行了理论分析,在证实了文[2]的实验研究结果的同时,修正了该文理论分析方面的若干错误。     

双H型石英音叉陀螺驱动信号频率跟踪算法的研究

为提高双H型石英音叉陀螺驱动信号的稳定性,基于DSP设计了一种数字化闭环控制电路,依据双H型石英音叉陀螺在串联谐振频率点处工作时驱动叉指振动的幅度随频率变化的影响最小,通过相位控制实现了驱动信号频率的跟踪,并利用希尔伯特变换产生了一对正交的参考信号用作相位检测.实验结果表明,双H型石英音叉陀螺工作稳定后,驱动信号频率跟踪算法的相位标准差为4mrad,精度达到0.003 4Hz.     

一种应用于石英音叉增强型光谱的前置放大电路

针对目前石英增强光声光谱系统存在音叉输出高阻抗和受噪声辐射影响较大的不利因素,本文设计了一种高输入阻抗、高信噪比的前置放大器。该方案使用高输入阻抗运算放大器,减小音叉两级的信号线长度,使用两路信号相减的方式降低噪音和串接的音叉来提高信号,进一步提高信噪比。并在该放大器的基础上,使用压电陶瓷直接激发音叉的方法精确测量了音叉的共振中心频率和Q值。经实验检验,该放大器模块性能稳定、信噪比高且成本低。