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。     

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.     

一种石英晶体谐振器频率粗调机系统

设计一个基于单片机及OPLD的针对32768Hz石英谐振音叉片进行自动加工的机器,该机器用于实现对石英音叉片谐振频率及阻抗的磨削调整。分析了机器结构及磨削机理,并根据多个参考变量设计加工算法以提高加工效率与产品精度。通过一个串口通信网络实现多机器的加工数据通信以增强生产管理效能。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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.