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双谐振器敏感结构谐振式传感器

樊尚春 蔡晨光 王莹莹 邢维巍

樊尚春, 蔡晨光, 王莹莹, 等 . 双谐振器敏感结构谐振式传感器[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(11): 1308-1311.
引用本文: 樊尚春, 蔡晨光, 王莹莹, 等 . 双谐振器敏感结构谐振式传感器[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(11): 1308-1311.
Fan Shangchun, Cai Chenguang, Wang Yingying, et al. Resonant sensor with double resonators[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2006, 32(11): 1308-1311. (in Chinese)
Citation: Fan Shangchun, Cai Chenguang, Wang Yingying, et al. Resonant sensor with double resonators[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2006, 32(11): 1308-1311. (in Chinese)

双谐振器敏感结构谐振式传感器

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50275009); 航空科学基金资助项目(02I51018)
详细信息
    作者简介:

    樊尚春(1962-),男,内蒙古包头人,教授,shangcfan@buaa.edu.cn.

  • 中图分类号: TH 814+.6

Resonant sensor with double resonators

  • 摘要: 提出一种采用双谐振器敏感结构的谐振式传感器,传感器的敏感元件包括两个结构参数一致的谐振器,传感器的闭环控制系统由两个幅度控制器和一个反相器组成.分析了这样两个谐振器串联的频率特性,指出在谐振器固有频率点上,两个谐振器串联的相移是180°.给出了双谐振器敏感结构谐振式传感器闭环系统的实现方法,同时分析了当两个谐振器的结构参数不一致时,两个谐振器串联的频率特性.分析结果表明,两个结构参数相差不大的谐振器串联仍然可以构成自激闭环.双谐振器敏感结构谐振式传感器的闭环控制系统中去掉了移相环节,避免了由移相环节产生的相位漂移所引入的测量误差,并有效地提高了传感器的Q值.

     

  • [1] 刘广玉,樊尚春,陈明,等.新型传感器技术及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,1995:100-128 Liu Guangyu, Fan Shangchun, Chen Ming, et al. New sensor technology and application[M]. Beijing:Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 1995:100-128(in Chinese) [2] Elwenspoek M, Wiegerink R. Mechanical microsensors[M].Berlin:Springer, 2001:245-257 [3] Esashi M. Resonant sensors by silicon micromachining Proceedings of the Annual IEEE International Frequency Control Symposium.USA:IEEE, 1996:609-614 [4] Welham C J, Gardner J W, Greenwood J. A laterally driven micromachined resonant pressure sensor [J]. Sensors and Actuators A, 1996, 52:86-91 [5] Greenwood J C, Satchell D W. Miniature silicon resonant pressure sensor [J]. IEE Proceedings, Part D:Control Theory and Applications, 1988,135(5):369-372 [6] Henry M P, Clarke D W, Archer N, et al. A self-validating digital Coriolis mass-flow meter:an overview[J]. Control Engineering, 2000,8(5):487-506 [7] Welham C J, Greenwood J, Bertioli M M. A high accuracy resonant pressure sensor by fusion bonding and trench etching [J]. Sensors and Actuators, 1999, 76:298-304 [8] Aikele M, Bauer K, Ficker W, et al. Resonant accelerometer with self-test [J]. Sensors and Actuators A, 2001, 92:161-167
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-04-30
  • 刊出日期:  2006-11-30

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