适宜动态检测的新型谐振式水晶温度传感器

成功地研制一种适宜动态温度检测的厚度切变C模工作的压电谐振式水晶温度传感器。它采用NLSC切型 ,变形的平凸结构 ,谐振频率为 19.5MHz。实测表明 ,其Q值为 2 1.3× 10 4 ,电容比为 72 0 ,温度系数为 18.8× 10 -6/℃。响应速度为 2s,经 15 0 0次热冲击试验 ,准确度不变。     

谐振式水晶温度传感器的现状和发展预测

介绍了谐振式水晶温度传感器（resonat quartz temperature sensor,PQTS）的测温机理及传感器结构。重点评述透镜式与音叉式QTS的发展现状及优缺点，并预测了QTS的发展方向。     

一种音叉式水晶温度传感器

研制成功一种水晶温度传感器。它采用ＺＹＴＷ１２０°／８．５°新切型,弯曲振动模式工作。封装尺寸是Φ３ｍｍ×８ｍｍ。测温范围宽－５５～２６０℃,准确度高（≤０．０２℃）,分辨率好（≤０．０１℃）,响应速度快（≤４ｓ）,功耗低（≤２μＷ）,长期稳定性佳（≤０．０１℃／年）,不必使用Ａ／Ｄ变换器,直接与计算机配合使用。该传感器已成功地应用在ＷＹ－Ｊ１型精密水晶温度仪中,并在某国防工程应用,效果满意。     

一种新型高精度压电谐振式石英晶体温度传感器

开发了一种超小型、高精密、高稳定的谐振式石英温度传感器和石英温度测量装置,其温度测量范围为-60℃～200℃,准确度为0.05℃(包括非线性、复现性、滞后和负载温度的影响误差).文中介绍了谐振式石英温度传感器晶体切型的设计方案、结构的设计,传感器和温度测量装置特性的标定.该传感器采用了厚度切变振动C模式、Y3.78°切型的矩形双凸石英片和具有正弦波纹边缘的蝙蝠状金属电极.     

一种使用超声波的无线式水晶温度仪

温度传感器和测温仪的世界产量已达 2 0亿支(台 ) ,其型号和品牌已超过 10 0多种 ,但是仍不能满足市场需求。例如 ,某些场合要求精密地测量真空状态或高压 (或装有可燃气体 )容器内的温度、生物体内的温度、存在高电磁干扰设备内的温度等。此时 ,热电阻、热电偶和陶瓷热敏电阻等已经无能为力。美国Ｘ .Ｂ .Ｂａｏ等人利用铌酸锂声表面波温度传感器和射频电磁波的配合 ,解决了温度的无线测量问题。日本Ｋ .Ｓａｋａｍｏｔｏ等人采用厚度切变模式水晶温度传感器 ,利用电磁波的传送和接收 ,解决了以无线方式测量运动物体内温度问题。可是 ,他们…     

新型检测癌细胞的谐振式生物传感器

研究了一种新型利用磁微球的间接检测癌细胞的生物传感器。利用磁微球分离细胞,将分离细胞过程和检测过程分开,避免了现有方法制作敏感膜的步骤。实验结果表明:这种检测方法操作简单、快速,具有明显的灵敏性和选择性。     

谐振式传感器的新进展

谐振式传感器是一类应用广泛、发展迅速的传感器。文中介绍了近两年出现的一些新型谐振式传感器和常规谐振式传感器的新进展。主要介绍的有多晶硅、薄膜谐振式传感器等。     

单片式压电谐振型石英压力-温度传感器设计

提出了一种采用石英力敏谐振器(QFSR)-石英热敏谐振器(QTSR)的单片式压电谐振型石英压力-温度传感器(QPTS),设计了单片式QPTS结构、石英压力传感器的无应力封接方案以及新型压力-伸缩力变换器.单片式QPTS由QFSR和QTSR构成,均采用AT切型,厚度切变模式工作,不同的是QTSR的长边取向与石英X轴的夹角为60°.无应力封接方案使用石英、单晶硅、非晶态SiC、硼硅酸盐玻璃和柯伐合金的组合,并且利用石英化学刻蚀和物理修饰技术以及半导体的新工艺使QFSR和QTSR改性.其中,非晶态SiC层的制作是为了实现应力的缓冲:虽然硅和石英材料的热膨胀系数不匹配,可是二者之间的非晶态SiC层却能够良好地吸收其热应力,成为无应力结构.     

Mo-Re合金超声导波谐振式温度传感器设计

针对目前国内缺乏1600℃以上长时间超高温环境下有效的温度测试手段,基于超声导波谐振测温原理,采用钼铼合金丝制作了一种半波长导波谐振传感器.通过高温实验获得了传感器性能数据,实验结果表明:该传感器在1800℃高温环境下分辨率达到了0.32％,重复性为99.77％,符合设计需求.     

基于次波长谐振原理的新型压力传感器

利用一维的次波长左/右手谐振器结构,提出了一种新型的压力传感器.谐振器由两层结构组成,一层是具有负折射率的媒质,另一层是具有正折射率的媒质,正折射率媒质部分与压力薄片相连.研究结果表明,当压力变化时,谐振器的波长随压力的对数值呈线性变化,具有较高的灵敏度,由于这类谐振器可以做得很薄,在实际应用中具有很大的优势.     

石英谐振式CO_2气敏元件

以聚乙烯亚胺 (PEI)为敏感涂层 ,制作了石英谐振式气敏元件。研究结果表明 ,该元件对CO2具有较高的灵敏度和较好的选择性及快速的响应恢复特性     

一种基于谐振音叉的新型差动式硅微加速度计设计与分析

为提高谐振式加速度计灵敏度、稳定性以及减小加速度计体积,本文提出一种结构新颖的谐振式硅微加速度计。采用一级微杠杆机构对质量块惯性力进行放大,通过一对差动布置的双端固支音叉谐振器的固有频率变化检测惯性力,从而实现对加速度的测量。该加速度计可采用体硅加工工艺,给出了总体工艺流程。采用解析和有限元分析方法对加速度计敏感元件进行了分析,有限元分析结果与解析分析结果相吻合,有限元分析可得加速度计灵敏度为57.4 Hz/gn。分析结果表明该加速度计结构具有高灵敏度、高温度稳定性和小体积等优点。     

电子系统过热保护新型温度传感器--Z元件应用系列讲座(6)

本文介绍了一种利用温敏Z-元件开发的可用于电子系统过热保护的新型温度传感器,并描述了它的特性、电路以及参数设计.这种新型温度传感器具有电路简单,温度灵敏度高,成本低,静态功耗小等优点,可供从事电子系统过热保护设计与开发的广大用户参考.     

电机温度传感器采用温控晶闸管的可行性

在分析目前电动机温度保护类型及性能的基础上,提出采用温度晶闸管的电动机温度保护方法,并论述了采用温度晶闸管作为传感元件的可行性。它体积小,埋设方便,适用于各类电机,优于目前使用的温度传感器。     

工业炉用新型温度传感器的开发

探讨渗碳炉及铜、铝连轧生产过程中,在线检测用热电偶国产化问题.着重介绍了笔者研制的复合管型特种实体热电偶及铜水、铝液连续测温用的热电偶的成功应用.指出自行开发的温度传感器不仅可替代进口设备中的温度传感器,还可进入国际市场.     

正弦波调制对谐振式陀螺中谐振信号的影响

谐振式光纤陀螺（R—FOG）是利用光学Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件。理论分析了正弦波调制特性,搭建了光学微谐振腔的调制解调实验系统,实验对比了正弦波、锯齿波、三角波3种调制波形对谐振信号信噪比的影响,得出了正弦波调制效果最好,提高了谐振信号的信噪比。针对不同调制幅度和频率条件下的正弦波调制对谐振信号的影响进行了测试,得出了调制幅度和调制频率对谐振信号的影响,为光学微谐振腔在谐振式陀螺系统应用中相位调制选择最佳的参数提供了参考。     

低刚度高谐振频率的新型微压电悬臂梁探针的结构设计

以超高密度信息存储技术为应用背景,设计了低刚度高谐振频率的新型微压电悬臂梁探针,并安排了探针加工工艺流程.通过建立更接近真实结构的悬臂梁模型,推导出了非矩形不等截面多层材料复合悬臂梁的弹性常数和谐振频率计算公式,并算出设计的悬臂梁探针的弹性常数和谐振频率分别为4 N/m和245 kHz.通过悬臂梁几何参数对力学性能影响的分析,从力学性能的角度对用于超高密度信息存储的悬臂梁探针进行了几何尺寸的优化.     

一种新型微机械谐振式压力传感器研究

提出了一种微机械谐振式压力传感器的新结构.该传感器采用了电磁激励和差分检测方式.谐振器的制作采用了30μm厚扩散硅的(100)硅片.从而实现了谐振器与压力膜的一体化,避免了谐振梁与压力膜键合引入的应力,并且工艺简单易于实现.文中介绍了结构的有限元仿真(FEA-ANSYS Simulation)优化,工艺制作流程,及实验测试.在低真空下测试其品质因数(Q)高于10 000,测量范围为0～100 kPa,非线性度为0.62%,分辨率为1/10 000,灵敏度为200 Hz/kPa.     

基于金属热膨胀式光纤温度传感器的设计

介绍了金属热膨胀式光纤温度传感器的设计,利用金属件的热膨胀的原理,通过绕制在金属件上的光纤损耗产生变化,当光源输出光功率稳定的情况下,探测器接收光功率受温度调制,通过光电转换,信号处理,完成温度的换算.传感器以光纤为传输手段,以光作为信号载体,抗干扰能力强,测量结果稳定、可靠,灵敏度高.     

自带偏置磁路的磁致伸缩合金/石英谐振器复合谐振式磁传感器

将磁致伸缩材料与石英音叉谐振器复合设计了一种超低功谐振式磁传感器,磁场作用下产生的磁致伸缩力传递至音叉谐振器纵向,引起其频率变化,即磁-力-频率转换实现磁测量。针对所用FeGa合金磁致伸缩效应的非线性特性,采用永磁体设计了一种紧凑结构的小体积偏置磁路,为其提供了合适偏置磁场。通过集总参数方法对偏置磁路进行了建模,并使用有限元软件对沿铁镓合金长度方向的磁感应强度分布进行了仿真。为了减小参数误差对预测的影响,对FeGa处于均匀的磁场中和处于偏置磁路中的2种不同情况,进行了仿真和对比分析。制备器件测试表明:(1)偏置磁路能为传感器提供合适的偏置磁场,与理论结果较吻合;(2)带偏置磁路的谐振式磁传感器在±50 Oe范围内具有较好的线性,非线性误差为3 Hz(1.15%FS),灵敏度为2.6 Hz/Oe,滞后误差为2.6 Hz(1.00%FS),分辨率6 mOe以下。