文档介绍：第五章谐振式传感器
第五章谐振式传感器
一概述
二谐振式传感器的理论基础
三振动筒压力传感器
四振动膜式传感器
五振动弦式传感器
六振动梁式传感器
七硅微结构谐振式传感器
一、概述
基于谐振技术的谐振式传感器,自身为周期信号输出(准数
字信号),只用简单的数字电路即可转换为微处理器容易接受的
数字信号。谐振式传感器的重复性、分辨率和稳定性等非常优
良,又便于和微处理器直接结合组成数字控制系统,自然成为当
今人们研究的重点。
谐振式传感器大体分为两类:一类是基于机械谐振结构谐振
式传感器;另一类是MOS环振式谐振传感器。本章主要介绍基
于机械谐振结构的谐振式传感器。它们可利用振动频率、相位和
幅值作为敏感信息的参数。由于谐振式传感器有许多优点,也适
于多种参数测量,如压力、力、转角、流量、温度、湿度、液
位、粘度、密度和气体成分等,所以这类传感器已迅速发展成为
一个新的传感器家族。
二、谐振式传感器的理论基础
1 基本结构
2 闭环自激
3 敏感机理
4 谐振子的Q值
5 设计要点
6 特征与优势
下图给出了谐振式传感器的基本结构。
补偿装置
谐振子信号检测器
被测量M C
R D
O 输出X(t)
E A
系统检测输出
放大器
图谐振式传感器的基本结构
激励器 5-1
由ERD组成的电—机—电谐振子环节,是谐振
式传感器的核心。适当地选择激励和拾振手
段,构成一个理想的ERD,对设计谐振式传感
器至关重要。
由ERDA组成的闭环自激环节,是构成谐振式
传感器的条件。
由RDO(C)组成的信号检测、输出环节,是实
现检测被测量的手段。