基于场聚焦的E-形谐振传感器对热障涂层的厚度检测定位

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作者 吴小华 杨晓庆 《信息技术与信息化》 2024年第6期164-168,共5页

提出一种基于场聚焦的E-形谐振传感器,可以实现对热障涂层陶瓷层厚度的检测和定位。通过CST软件对所设计的E-形谐振传感器进行了仿真分析,重点验证了传感器对热障涂层厚度变化(0~0.5 mm)的响应特性,并通过参数优化确保了传感器设计的有... 提出一种基于场聚焦的E-形谐振传感器,可以实现对热障涂层陶瓷层厚度的检测和定位。通过CST软件对所设计的E-形谐振传感器进行了仿真分析,重点验证了传感器对热障涂层厚度变化(0~0.5 mm)的响应特性,并通过参数优化确保了传感器设计的有效性和实用性。通过仿真结果,发现传感器的谐振频率随热障涂层厚度的变化而发生偏移,每增加0.1 mm,频偏在100 MHz左右,证实了其测量能力。通过实验,验证了传感器对热障涂层厚度检测定位的能力。实验结果与仿真分析一致,再次证明了该传感器设计的可行性和高灵敏度特点。同时通过验证实验发现检测误差可达0.8%,具有优异的检测精度。 展开更多

关键词 谐振传感器 微波 无损检测 热障涂层

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基于LC谐振传感器的互感耦合系统阻抗特性 被引量：7

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作者 葛冰儿 梁庭 +3 位作者 洪应平 李晨 王伟 熊继军 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第6期360-365,385,共7页

通过建立LC谐振传感器的互感耦合系统的电路模型,给出了测试端输入阻抗的幅值、实部、虚部及相位与传感器谐振频率的关系,并用MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明,当传感器与检测线圈接近发生谐振时,阻抗各分量发生突变。制备了环... 通过建立LC谐振传感器的互感耦合系统的电路模型,给出了测试端输入阻抗的幅值、实部、虚部及相位与传感器谐振频率的关系,并用MATLAB软件进行了仿真分析。仿真结果表明,当传感器与检测线圈接近发生谐振时,阻抗各分量发生突变。制备了环氧树脂基底的传感器模拟结构,并通过改变传感器与检测线圈之间的距离,测试了传感器的谐振频率。测试结果表明,阻抗相位测得的谐振频率受耦合系数的影响,测试时应调整传感器与检测线圈之间的距离来选择合适的耦合系数,以提高测量的精度,而其他阻抗分量测得的谐振频率基本不受耦合系数的影响。 展开更多

关键词 LC谐振传感器 互感耦合 阻抗 谐振频率 耦合系数

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光纤光栅谐振传感器的理论与实验分析 被引量：2

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作者 张伟刚 开桂云 +3 位作者 盛秋琴 冯德军 刘志国 董孝义 《广西工学院学报》 CAS 2000年第4期21-25,共5页

利用微悬臂梁对光纤 Bragg光栅的振动传感特性进行了实验研究 ,其频率传感范围达到 2 .5 KHz,并给出了实验拟合曲线。研究表明 :光纤 Bragg光栅反射波长漂移的扫描平均值Δλ对微悬臂梁的谐振频率

关键词 光纤光栅 振动传感 微悬臂梁 谐振传感器 实验

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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

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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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微结构谐振传感器

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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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一种微机械谐振传感器的驱动控制

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作者 刘恒 舒进华 +1 位作者 张玉 杨添熠 《信息技术》 2021年第11期25-30,37,共7页

微机械谐振式传感器广泛使用静电自激驱动,自激驱动反馈环路有非线性环和线性环,线性环路电路结构复杂,调节参数多,易引入噪声,影响传感器的分辨率。以微机械谐振式加速度计为研究对象,建立加速度计的数值仿真模型并采用静电自激驱动;... 微机械谐振式传感器广泛使用静电自激驱动,自激驱动反馈环路有非线性环和线性环,线性环路电路结构复杂,调节参数多,易引入噪声,影响传感器的分辨率。以微机械谐振式加速度计为研究对象,建立加速度计的数值仿真模型并采用静电自激驱动;反馈环路采用非线性环,并利用函数描述法分析传感器系统的稳定性。数值仿真实验表明:在封装品质因数大时,非线性反馈环构成的自激驱动电路需系统等效电路中线性环节和非线性环节满足三个条件,同时非线性部分的高阶谐波响应影响相位平衡,会造成系统谐振频率和振动幅度的偏差。 展开更多

关键词 微机械谐振传感器 自激振荡 非线反馈环 极限环 函数描述法

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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

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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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微悬臂谐振传感器闭环接口和嵌入式频率电路 被引量：5

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作者 甘小华 刘民 +2 位作者 于海涛 许鹏程 李昕欣 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第6期350-356,共7页

设计了谐振式微悬臂梁传感器闭环接口和嵌入式频率读出电路。首先,谐振式微悬臂梁传感器和接口电路组成闭环自激振荡系统。为了提高该闭环系统的频率稳定性和频率跟踪性能,引入具有无相差频率跟踪的锁相环电路,并设计放大移相电路以满... 设计了谐振式微悬臂梁传感器闭环接口和嵌入式频率读出电路。首先,谐振式微悬臂梁传感器和接口电路组成闭环自激振荡系统。为了提高该闭环系统的频率稳定性和频率跟踪性能,引入具有无相差频率跟踪的锁相环电路,并设计放大移相电路以满足闭环自激振荡条件。该闭环系统的频率稳定性可达±0.1Hz,并且能够实时跟踪悬臂梁谐振频率的变化。此外,单独设计了嵌入式的频率读出电路,用于检测并显示悬臂梁的谐振频率。将悬臂梁传感器、接口电路和频率读出电路集成在一起,做出了小巧便携式样机,用该样机可成功探测到体积分数低至约几个10-9量级的DMMP气体。 展开更多

关键词 谐振式微悬臂梁传感器 接口电路 锁相环 嵌入式频率电路 频率跟踪

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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：1

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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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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

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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

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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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石英谐振式力传感器

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作者 王设希 《气动实验与测量控制》 CSCD 1991年第1期78-82,共5页

本文介绍了一种新型的具有频率输出的测力传感器——石英谐振式测力传感器的设计、结构、工艺及安裝调试中的有关问题。该传感器采用频率控制中被广泛使用的AT 切型石英谐振器为力敏感元件。当被测力作用在谐振器的边缘上时,会使谐振频... 本文介绍了一种新型的具有频率输出的测力传感器——石英谐振式测力传感器的设计、结构、工艺及安裝调试中的有关问题。该传感器采用频率控制中被广泛使用的AT 切型石英谐振器为力敏感元件。当被测力作用在谐振器的边缘上时,会使谐振频率随着力值的大小发生线性偏移,选择力方位角约40°,以减小温度对传感器灵敏度的影响;为了减小传感器的零点温漂,设计了具有双片谐振器的差动式传感器,即选用两片频率温度特性一致的石英谐振器,其中一片用来感受被测力,另一片只感受温度,用作温度补偿。为了减小电路引线对传感器输出的影响,采用了将振荡电路安装在传感器壳体内的结构形式。文中还给田了传感器的实验数据。 展开更多

关键词 力传感器 石英晶体 谐振传感器

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电热激励微谐振器及谐振式传感器 被引量：4

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作者 韩建强 朱长纯 刘君华 《微纳电子技术》 CAS 2002年第8期31-35,共5页

硅微谐振式传感器具有灵敏度和分辨率高、准数字信号输出、抗干扰能力强的优点,在精确测量领域具有独特的优势。其中,电热激励/压敏电阻拾振的微谐振器与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上构成功能强大的智能... 硅微谐振式传感器具有灵敏度和分辨率高、准数字信号输出、抗干扰能力强的优点,在精确测量领域具有独特的优势。其中,电热激励/压敏电阻拾振的微谐振器与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上构成功能强大的智能传感器。着重论述了电热激励/压敏电阻拾振的硅微谐振器的几种典型结构及其制造技术,并在此基础上阐述了以该谐振器为敏感元件开发的质量流量、气体、压力、温度和接近传感器等多种谐振式传感器。 展开更多

关键词 电热激励 压敏电阻拾振 微谐振器 谐振式传感器

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谐振式传感器振动特性测试系统 被引量：3

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作者 蔡晨光 樊尚春 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期174-175,191,共3页

采用激光测振仪测量振动元件表面的幅值。用于检测谐振式传感器振型的测试系统,主要由计算机、激励信号源、激光测振仪、数据采集卡组成。计算机控制激励信号源产生与被测谐振式传感器一个模态所对应的固有频率相一致的激励信号,激励被... 采用激光测振仪测量振动元件表面的幅值。用于检测谐振式传感器振型的测试系统,主要由计算机、激励信号源、激光测振仪、数据采集卡组成。计算机控制激励信号源产生与被测谐振式传感器一个模态所对应的固有频率相一致的激励信号,激励被测谐振式传感器,使之处于受迫振动状态,计算机通过数据采集卡控制激光测振仪对被测谐振式传感器的振动元件进行空间扫描,测出被测谐振式传感器振动元件表面各点的振动信号,通过数据采集卡将激励信号和激光测振仪测出的振动信号采集到计算机中,计算出振动信号与激励信号的幅度和相位差,解算并绘制出被测谐振式传感器该模态对应的振型。 展开更多

关键词 谐振式传感器 谐振频率 模态 振型

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用于谐振式传感器的微型双层薄板热挠曲的研究 被引量：1

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作者 姚振华 朱长纯 +1 位作者 程敏 刘君华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期59-61,共3页

本文对微机械中热胀系数不同的材料构成的双层复合薄板在均匀温升下的挠曲特性进行了研究 ,提出了在均匀温升下双层薄板热挠曲求解的能量法 ,并给出了小挠度下中心挠度与板厚的解析关系 ,为薄膜谐振式传感器温度特性的研究和新型温度传... 本文对微机械中热胀系数不同的材料构成的双层复合薄板在均匀温升下的挠曲特性进行了研究 ,提出了在均匀温升下双层薄板热挠曲求解的能量法 ,并给出了小挠度下中心挠度与板厚的解析关系 ,为薄膜谐振式传感器温度特性的研究和新型温度传感器的设计与开发打下了基础 . 展开更多

关键词 薄膜微机械 谐振式传感器 双层薄板热挠曲

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谐振式力传感器敏感结构的研究 被引量：1

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作者 路峻岭 田文杰 +3 位作者 王长江 张伟 夏颂 张福学 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2002年第2期149-151,159,共4页

利用材料力学及弹性力学法 ,对石英晶体谐振式力传感器的悬臂梁结构进行了研究 ,得出了双梁单岛及三梁单岛悬臂梁结构的力转移系数 ,在与实验结果进行了比较后证明 。

关键词 谐振式力传感器 敏感结构 石英谐振器 悬臂梁结构 力转移系数

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基于稳态扫频的MEMS谐振压力传感器芯片测试 被引量：1

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作者 李晓莹 张艳飞 +2 位作者 任森 邓进军 苑伟政 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第4期224-228,254,共6页

针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 ... 针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 kHz～1 MHz精确扫频,其最小扫频步距为1 Hz。通过算法补偿有效减小了扫频激励信号的频率误差,使其平均绝对误差低于0.08 Hz。在幅值检测电路设计中,采用峰值检测电路与差分PulSAR ADC电路相结合,实现了传感器输出信号电压幅值的高分辨率检测,实测得到传感器幅频曲线,并对谐振器的谐振频率稳定性进行了测试,计算出了谐振器的机械品质因数和谐振频率等参数,为谐振器结构优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS) 谐振式压力传感器 芯片测试 直接数字合成 扫频

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硅微机械谐振式压力传感器组合敏感原理 被引量：1

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作者 邢维巍 樊尚春 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期20-21,24,共3页

为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑... 为解决硅微机械谐振式压力传感器的微弱信号检测问题,并改善其可靠性和动态响应,提出在传感器原有结构上增加辅助传感器,构成组合敏感原理。利用根据辅助传感器测量结果推算出的谐振频率近似值,可控制带通滤波器的中心频率以改善噪声抑制;可及时判断闭环系统失效;可在闭环系统失效状态下继续部分维持传感器的测量功能。辅助传感器的制造工艺与主传感器兼容,附加成本低。 展开更多

关键词 谐振式传感器 微机电系统 闭环系统 组合敏感原理

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硅谐振微传感器中微现象测量技术 被引量：1

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作者 周浩敏 胡芳 +1 位作者 兰巍 邢维巍 《强度与环境》 2002年第1期59-64,共6页

主要论述硅谐振微传感器中微现象测量。讨论了微现象测量中有关的技术 :激励功率控制 ,超声频谐振频率的测量 ,频率特性的测定 ,品质因数的确定 ,克服电热效应的不良影响 ,同频干扰的抑制等。

关键词 信息处理 微现象测量 谐振微传感器 品质因素 功率控制

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航空机载谐振膜式密度传感器的研究 被引量：1

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作者 郑德智 张欲晓 樊尚春 《航空制造技术》 2009年第9期88-91,97,共5页

针对飞机飞行中燃油量的在线实时测量需求,设计了基于谐振原理的新型谐振膜式液体密度传感器。对谐振膜片进行了数学模型分析,并设计了基于数字闭环方法的谐振膜式密度传感器整体结构。试验结果表明,该传感器测量精度较高,稳定性较好,... 针对飞机飞行中燃油量的在线实时测量需求,设计了基于谐振原理的新型谐振膜式液体密度传感器。对谐振膜片进行了数学模型分析,并设计了基于数字闭环方法的谐振膜式密度传感器整体结构。试验结果表明,该传感器测量精度较高,稳定性较好,结构简单,便于加工,能满足航空煤油在线实时测量的需求。 展开更多

关键词 飞机燃油量测量 密度传感器谐振 膜片闭环控制

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