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LC谐振传感器的信号检测系统研究 被引量：5
1
作者 张海瑞 彭旭锋 +4 位作者 梁庭 洪应平 曹群 郑庭丽 熊继军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期503-509,共7页
根据LC谐振传感器互感耦合系统的理论模型,设计了一种LC谐振传感器信号检测系统。该系统包括模拟部分、数字部分以及解算方法。模拟部分是通过混频器提取谐振信息,再用低通滤波器(LPF)直流化输出信号以方便数据采集。数字部分是完成信... 根据LC谐振传感器互感耦合系统的理论模型,设计了一种LC谐振传感器信号检测系统。该系统包括模拟部分、数字部分以及解算方法。模拟部分是通过混频器提取谐振信息,再用低通滤波器(LPF)直流化输出信号以方便数据采集。数字部分是完成信号采集及传给上位机处理。解算方法是通过同步模拟部分的线性扫频源与数字部分的数据采集,实现从携带谐振信息的直流信号中获取谐振频率。实验结果表明:该系统能够完整获得LC谐振传感器的测试信号,其性能稳定,测量精度高,谐振频率测量误差小于3.5%。该系统有望运用于LC传感器信号无线测量的领域。 展开更多
关键词 LC谐振传感器 无线测量 谐振频率 混频器 LPF 信号采集
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一种静电驱动微机械谐振传感器的接口电路及应用 被引量：4
2
作者 孟瑞丽 刘恒 张宏群 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第5期90-93,共4页
针对静电驱动微机械谐振传感器接口动态电容的测量,文中介绍了一种读取接口电路,采用了高频方波对振动信号进行调制,模拟开关进行解调。以静电驱动的某真空封装微机械振动双框架陀螺为例,接口电路实验测试得到的波形与设计预期一致,并... 针对静电驱动微机械谐振传感器接口动态电容的测量,文中介绍了一种读取接口电路,采用了高频方波对振动信号进行调制,模拟开关进行解调。以静电驱动的某真空封装微机械振动双框架陀螺为例,接口电路实验测试得到的波形与设计预期一致,并利用接口电路和频率扫描方法成功测得微机械振动陀螺驱动模态谐振频率为13.552 k Hz,品质因数为1863。 展开更多
关键词 谐振传感器 接口电路 调制 解调 品质因数
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硅微谐振传感器微弱频率变化的提取新方法 被引量：2
3
作者 赵向阳 史百舟 刘君华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期57-58,91,共3页
由于硅微谐振传感器在感测压力、温度变化时存在频率变化较弱的特点 ,提高其灵敏度和测试分辨率显得尤为必要 ,所以提出利用系统从混沌状态到大周期状态转变时所表现出的共振锁频性质 ,进行了传感器微弱频率变化信号的仿真实验提取。将... 由于硅微谐振传感器在感测压力、温度变化时存在频率变化较弱的特点 ,提高其灵敏度和测试分辨率显得尤为必要 ,所以提出利用系统从混沌状态到大周期状态转变时所表现出的共振锁频性质 ,进行了传感器微弱频率变化信号的仿真实验提取。将带通采样和降采样应用到信号预处理 ,建立了利用混沌的测试系统 。 展开更多
关键词 硅微谐振传感器 混沌 共振锁频 柔性测量
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一种微机械谐振传感器的频率读出及分析方法 被引量：1
4
作者 刘恒 孙冬娇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第7期14-16,共3页
为了对微机械谐振传感器的振动信号频率进行读出及短期稳定度分析,文中以静电驱动的某微机械振动双框架陀螺为例,介绍了频率调制解调的接口信号读取方法,并利用频率计和软件插件对振动频率进行了采样,最后利用Al-lan方差分析了频率的短... 为了对微机械谐振传感器的振动信号频率进行读出及短期稳定度分析,文中以静电驱动的某微机械振动双框架陀螺为例,介绍了频率调制解调的接口信号读取方法,并利用频率计和软件插件对振动频率进行了采样,最后利用Al-lan方差分析了频率的短期稳定性。利用介绍方法测得实验室制作的微机械振动陀螺驱动模态谐振频率为13.552 kHz,7 min内频率偏差在±10 ppm(1 ppm=10-6)以内,稳定度达到应用要求。 展开更多
关键词 谐振传感器 频率 稳定度 艾伦方差
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一种双功能谐振传感器——谐振式质量流量/密度传感器 被引量：1
5
作者 樊尚春 刘广玉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期30-35,共6页
详细地讨论了一种双功能谐振式质量流量/密度传感器的测量原理,为我国迅速研制成这种新型的谐振传感器提供了一定的理论依据。
关键词 质量流量 密度 谐振传感器
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谐振传感器在大温度变化条件下稳定振荡的计算机辅助设计
6
作者 赵向阳 史百舟 刘君 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第6期20-22,共3页
在实验的基础上 ,利用Matlab对谐振传感器振荡电路进行仿真计算 ,提出了一谐振式传感器在大温度变化范围内 ( - 4 0～ 50℃ )稳定振荡的条件及实现方法。
关键词 谐振传感器 仿真 CAD 稳定振荡 加速度传感器
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基于单片机硅微机械谐振传感器真空测量研究
7
作者 张昱 金心宇 +1 位作者 陈抗生 王跃林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期380-383,共4页
本文介绍了一种新颖的基于单片机的硅微机械谐振传感器测量方法及其实现。在微传感器工作原理理论分析的基础上 ,证明其适合于真空环境测量。利用闭环测控电路方式 ,使整机具有良好的灵敏度和可靠性。讨论了测量仪的测量原理、硬件组成... 本文介绍了一种新颖的基于单片机的硅微机械谐振传感器测量方法及其实现。在微传感器工作原理理论分析的基础上 ,证明其适合于真空环境测量。利用闭环测控电路方式 ,使整机具有良好的灵敏度和可靠性。讨论了测量仪的测量原理、硬件组成和软件设计。该测量仪的真空度测量范围接近 10 2 ～ 10 - 1 Pa,具有可靠性高。 展开更多
关键词 硅微机械谐振传感器 单片机 闭环测控 真空测量
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小波分析在光激光拾硅微谐振传感器微弱信号检测中的应用
8
作者 张勇 刘君华 刘月明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期342-346,共5页
光激光拾硅微谐振传感器在实际测量中光拾信号非常微弱 ,往往淹没在噪声中 ,无法识别其谐振频率。根据光拾信号与噪声的频率特性 ,采用小波多分辨分析方法将噪声与信号分离 ,并采用双频法识别系统 ,研究了采样频率与系统谐振频率的关系 ... 光激光拾硅微谐振传感器在实际测量中光拾信号非常微弱 ,往往淹没在噪声中 ,无法识别其谐振频率。根据光拾信号与噪声的频率特性 ,采用小波多分辨分析方法将噪声与信号分离 ,并采用双频法识别系统 ,研究了采样频率与系统谐振频率的关系 ,在两个最佳采样频率下达到准确识别谐振频率。 展开更多
关键词 光激光拾 硅微谐振传感器 消噪 多分辨分析 微弱信号检测 小波分析
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微结构谐振传感器
9
作者 樊尚春 刘广玉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期30-34,共5页
阐述了频率输出的新型谐振传感器的发展方向之一——微型化。评价性地论述了热激励硅谐振压力传感器和热激励谐振膜质量流量传感器。重点讨论了热激励的原理,特点等。指出我国应对传感器的这一发展趋势给予足够的重视。
关键词 谐振传感器 微结构 热激励
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晶体式谐振传感器的计设与应用
10
作者 陆汉权 朱镇华 《传感技术学报》 CAS CSCD 1993年第4期60-62,共3页
本文介绍一种稳定性很高且结构简单的晶体式谐振传感器的设计方法,以及与单片机δ031构成可测定介质型电容量的应用实例,由于传感器输出变量是频率,所以它的应用面很广.这一设计已用于粮食水份测定仪中.1
关键词 晶体式 谐振传感器 传感器 设计
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晶体式谐振传感器与单片机8031的接口设计
11
作者 朱镇华 陆汉权 《机电工程》 CAS 1992年第3期19-22,共4页
关键词 晶体式 谐振传感器 微机 接口设计
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基于无铅压电陶瓷谐振传感器的振动耦合分析 被引量：2
12
作者 陈剑 杜慧玲 史翔 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第3期416-419,共4页
针对0.8NBT-0.2KBT无铅压电陶瓷应用于谐振式传感器,研究其薄方片振子厚度伸缩振动与其他振动的耦合情况,通过计算关键技术参数分析其在微天平传感器上的应用性。确定峰形激发最高、耦合最小的压电振子长厚比为9.5∶1,与同尺寸石英晶体... 针对0.8NBT-0.2KBT无铅压电陶瓷应用于谐振式传感器,研究其薄方片振子厚度伸缩振动与其他振动的耦合情况,通过计算关键技术参数分析其在微天平传感器上的应用性。确定峰形激发最高、耦合最小的压电振子长厚比为9.5∶1,与同尺寸石英晶体微天平(QCM)相比,该谐振体应用于传感器理论灵敏度降低70.1%,理论有效测量范围提高129%。 展开更多
关键词 无铅压电陶瓷 厚度伸缩模态 谐振式传感器 耦合 参数
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谐振式液体密度传感器品质因数研究
13
作者 张泽宇 张竟月 +3 位作者 孙斌 刘翔 常旭 苏晓文 《计量学报》 北大核心 2025年第3期391-397,共7页
传感器的品质因数是影响传感器性能的重要参数。为了提高谐振管式液体密度传感器的性能,分析了谐振管式传感器的数学模型及品质因数,研究了谐振管振动过程中的运动学方程,得到了谐振管品质因数的解析式。在此基础上,提出了改善传感器品... 传感器的品质因数是影响传感器性能的重要参数。为了提高谐振管式液体密度传感器的性能,分析了谐振管式传感器的数学模型及品质因数,研究了谐振管振动过程中的运动学方程,得到了谐振管品质因数的解析式。在此基础上,提出了改善传感器品质因数的方法,即设计双管对称结构的传感器或增大基座质量使谐振管边界保持稳定。通过不同的对比实验进一步验证了这2种方法的有效性。对采用新型对称结构的传感器进行标定,结果表明传感器测量的绝对误差在1.0 kg/m^(3)以内。 展开更多
关键词 密度计量 谐振管式密度传感器 品质因数 双管对称结构 固有频率
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基于AGC闭环控制的谐振压力传感器自激系统设计与优化
14
作者 黄晶 向路 +1 位作者 陈孟 余华 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期590-596,共7页
谐振式压力传感器具有精度高、抗冲击能力强等优点,但其稳定性及快速响应外部压力变化的能力仍面临挑战。针对静电激励/压阻检测式谐振压力传感器,基于自动增益控制(AGC)技术建立了非线性闭环自激系统模型,得到了环路的开环传递函数,系... 谐振式压力传感器具有精度高、抗冲击能力强等优点,但其稳定性及快速响应外部压力变化的能力仍面临挑战。针对静电激励/压阻检测式谐振压力传感器,基于自动增益控制(AGC)技术建立了非线性闭环自激系统模型,得到了环路的开环传递函数,系统主极点由谐振器参数决定,次极点由AGC环路低通滤波器参数决定。为了平衡AGC环路低通滤波器、环路稳定性和系统起振速度对次极点不同的要求,提出了多路径前馈补偿技术,使系统稳定时间缩短至150 ms,且系统起振时的激励波形和移相器的输出波形无过冲出现,显著增强了系统的稳定性,测试结果表明传感器的测量精度优于0.03%FS。 展开更多
关键词 谐振式压力传感器 自动增益控制 线性模型 多路径前馈补偿 闭环驱动电路
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一种基于锁相放大的谐振式密度传感器谐振频率测量系统设计 被引量：1
15
作者 李杏华 李明璐 许斌 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1659-1666,共8页
谐振式密度传感器测量密度的关键在于谐振频率的测量。现有的测频法、测周期法、FFT法等谐振频率测量方法因噪声、脉冲误差等因素限制了其精度。为了解决该问题,设计了一种以锁相放大器为核心的谐振频率测量系统,其检测电路将交流振动... 谐振式密度传感器测量密度的关键在于谐振频率的测量。现有的测频法、测周期法、FFT法等谐振频率测量方法因噪声、脉冲误差等因素限制了其精度。为了解决该问题,设计了一种以锁相放大器为核心的谐振频率测量系统,其检测电路将交流振动信号的测量转换为直流恒定电压的测量。利用实验中发现的谐振区域内该直流电压与激励频率呈近似线性关系,基于扫频思想提出并实现了一种谐振频率自动测量算法。在(20±0.05)℃环境下进行了密度标定实验,对密度传感器进行了温度补偿。实验结果表明,在密度为700 kg/m^(3)~1000 kg/m^(3)的测量范围内,测得谐振频率稳定性可达到0.002%,传感器的密度测量最大误差为0.48 kg/m^(3),最大综合测量误差为0.069%,验证了所提谐振频率测量方法的有效性、精确性。 展开更多
关键词 谐振式密度传感器 谐振频率 锁相放大 温度补偿 检测电路
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低温度敏感度谐振式压力传感器设计与仿真 被引量：5
16
作者 李光贤 黄晶 +4 位作者 袁宇鹏 杨靖 李春洋 张祖伟 龙帅 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第2期202-206,共5页
为降低材料杨氏模量温度漂移和热应力对谐振式压力传感器温度漂移的影响,该文设计了一种基于Si-SiO 2复合H形谐振梁和双谐振器结构的低温度敏感度谐振压力传感器。通过有限元仿真软件COMSOL对传感器进行仿真验证。结果表明,在0~350 kPa... 为降低材料杨氏模量温度漂移和热应力对谐振式压力传感器温度漂移的影响,该文设计了一种基于Si-SiO 2复合H形谐振梁和双谐振器结构的低温度敏感度谐振压力传感器。通过有限元仿真软件COMSOL对传感器进行仿真验证。结果表明,在0~350 kPa内传感器灵敏度可达21.146 Hz/kPa,-50~125℃内零点温度漂移低至0.2 Hz/℃。与全硅结构相比,灵敏度温度漂移由339×10^(-6)/℃降低至14.1×10^(-6)/℃,可适应工作温度范围较高的环境。 展开更多
关键词 谐振式压力传感器 温度漂移 温度灵敏度漂移 温度补偿
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FeGa膜/AT切石英晶片双面复合蝶形谐振磁场传感器 被引量：1
17
作者 杨晓朋 文玉梅 +1 位作者 陈冬雨 李平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期17-25,共9页
蝶形磁致伸缩膜由于磁汇聚,其中心区域的磁致伸缩应变增强,但是和矩形AT切石英晶片复合时,磁膜耦合至矩形晶片电极区的应变会向周围无磁膜区域扩散,降低应变对晶片厚度剪切振动的作用,降低磁场传感器灵敏度。提出AT切石英晶片和FeGa膜... 蝶形磁致伸缩膜由于磁汇聚,其中心区域的磁致伸缩应变增强,但是和矩形AT切石英晶片复合时,磁膜耦合至矩形晶片电极区的应变会向周围无磁膜区域扩散,降低应变对晶片厚度剪切振动的作用,降低磁场传感器灵敏度。提出AT切石英晶片和FeGa膜形状一样的蝶形谐振磁场传感器,蝶形晶片可以将蝶形磁膜增强的晶片应变汇聚至晶片电极区,以提高传感器灵敏度。仿真结果预测,在23.8~118.9 Oe的磁场范围内,蝶形结构的灵敏度为蝶形磁膜/矩形晶片结构的3.73倍。通过微机械加工,制作了蝶形器件,对实际器件测试的结果表明,在76.4~117 Oe的线性区间内,蝶形传感器的灵敏度可达-29.08 Hz/Oe。 展开更多
关键词 谐振磁场传感器 AT切石英 FeGa膜 蝶形结构
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基于PMN-PT的宽带高灵敏双谐振式声发射传感器研究 被引量：1
18
作者 宋洋 唐正凯 +3 位作者 史汝川 林迪 韩韬 罗骋韬 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第1期112-117,123,共7页
声发射传感器被广泛应用于局部放电检测中,而基于PZT压电陶瓷的声发射传感器难以同时满足越来越高的灵敏度和带宽需求。该文设计了一种双谐振式声发射传感器,采用高性能铁电单晶PMN-PT作为压电振子,并使用谐振峰耦合,可同时提升灵敏度... 声发射传感器被广泛应用于局部放电检测中,而基于PZT压电陶瓷的声发射传感器难以同时满足越来越高的灵敏度和带宽需求。该文设计了一种双谐振式声发射传感器,采用高性能铁电单晶PMN-PT作为压电振子,并使用谐振峰耦合,可同时提升灵敏度和带宽。所制备的传感器实现了76.2 dB的高灵敏度,20~105 kHz的大带宽,且具备良好的稳定性。对比基于PZT-5H的声发射传感器,其具有更高的灵敏度和信噪比。 展开更多
关键词 PMN-PT单晶 PZT-5H陶瓷 双谐振式声发射传感器 局部放电检测 有限元模型
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轴向应变放大式谐振温度传感器研究
19
作者 滕飞 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第6期111-116,共6页
试验机专用改装系统成为开展民机适航、审定试飞的重要手段之一。为进一步提升系统性能,满足高精度高可靠性要求,该文提出一种基于轴向应变放大结构的谐振式温度传感器。基于应变放大结构建立频率-温度模型,推导频率温度系数作为衡量灵... 试验机专用改装系统成为开展民机适航、审定试飞的重要手段之一。为进一步提升系统性能,满足高精度高可靠性要求,该文提出一种基于轴向应变放大结构的谐振式温度传感器。基于应变放大结构建立频率-温度模型,推导频率温度系数作为衡量灵敏度的物理量。为降低理论模型与仿真模型的相对误差,该文进行仿真分析与误差修正,将二者误差降低至0.5%。测试结果表明,当外界温度在273~293 K范围内变化时,器件的频率温度系数为13104×10^(−6)K^(-1),仿真结果为12935×10^(−6)K^(-1),二者相比,相对误差为1.3%。与以往谐振式温度传感器比较,相对灵敏度最大提高了83倍。该结构可用于高灵敏度谐振式温度传感器的优化设计,满足试验机改装系统的应用需求。 展开更多
关键词 轴向应变放大 频率温度系数 谐振式温度传感器 高灵敏度
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基于Duffing方程参数敏感性提取谐振型传感器频率的仿真研究 被引量：6
20
作者 赵向阳 刘君华 《传感技术学报》 CAS CSCD 2002年第1期1-4,共4页
由于谐振型传感器在感测被测之量变化时 ,表现为谐振频率的偏移 ,因此 ,为提高传感器的分辨率和灵敏度 ,对探索频偏的精确测定很为重要 .本文首先对 Duffing方程进行仿真 ,指出 Duffing方程在从混沌状态到大周期转变时 ,同时具有幅值敏... 由于谐振型传感器在感测被测之量变化时 ,表现为谐振频率的偏移 ,因此 ,为提高传感器的分辨率和灵敏度 ,对探索频偏的精确测定很为重要 .本文首先对 Duffing方程进行仿真 ,指出 Duffing方程在从混沌状态到大周期转变时 ,同时具有幅值敏感性和频率敏感性 ,进一步提出频率敏感性可应用于传感器微弱频率变化的提取 .仿真表明该方法还能实现对不同频率变化精度的预性测量 ,文中还进一步分析了其理论基础 。 展开更多
关键词 谐振传感器 DUFFING方程 频率敏感性 预性测量
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