谐振式传感器学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:65 大小:6.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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谐振(xiézhèn)式传感器一概述(Ɡàishù)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(zuòwéi)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(xiézhèn)式传感器的理论基础谐振(xiézhèn)式传感器的基本结构由ERD组成的电—机—电谐振子环节,是谐振式传感器的核心(héxīn)。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。实际应用的谐振敏感元件多为弹性敏感元件。在讨论其振动特性时,可以用一个等效的单自由度有阻尼的系统来描述(如下图)。图中k,m,c分别为等效刚度、等效质量和等效阻尼。其自由振动的运动方程(fāngchéng)为:式中,,kx分别为系统的惯性力、阻尼力和弹性力,它们分别表征维持系统运动状态的能力、消耗系统能量的程度和改变系统运动状态的能力。单自由度振动(zhèndòng)系统自由振动的解为代入,有由于(yóuyú)谐振式传感器使用的振动系统总是有振荡的,故解应写为由上述分析可知:对于谐振式传感器,从检测信号的角度(jiǎodù),它的输出可以写为为归一化周期函数,满足:当时,。这里T为周期,A、ω、φ分别为检测信号的幅值、振频和相位,称为传感器检测信号x(t)的特征参数。,φ具有360°()。三振弦式谐振(xiézhèn)传感器四振膜式谐振(xiézhèn)传感器五振筒式谐振(xiézhèn)传感器六振梁式谐振(xiézhèn)传感器七压电式谐振(xiézhèn)传感器八应用(yìngyòng)举例内容(nèiróng)总结