紧固力矩对悬臂传感器滞后指标的影响

传感器的滞后指标是电阻应变式传感器的重要指标之一,有很多电子秤本身就是以减少量来控制的,如料斗秤等 我们在工作中有时会遇到电子秤或传感器的滞后指标超差的现象,该如何解决呢?

基于共振隧穿二极管的GaAs悬臂式声传感器研究

实验研究了基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿二极管(RTD)的振荡器的压力-频率转换特性,实验结果表明:该特性具有良好的线性特征,且其线性灵敏度达到0.84kHz/MPa.利用此压力-频率转换特性,首次设计并利用微机械控制孔技术加工制作了基于RTD的GaAs基悬臂式声传感器结构,实现了RTD与GaAs基微机械加工技术的工艺集成.

紫杉醇微悬臂梁免疫传感器方法的研究

以巯基化的紫杉醇单抗修饰微梁镀金表面,制备了高灵敏的紫杉醇微悬臂梁免疫传感器。利用酶联免疫吸附测定方法对巯基化前后紫杉醇单抗的活性变化,以及巯基化单抗在微梁上的修饰进行检测与验证。采用紫杉醇微悬臂梁免疫传感器对不同浓度的紫杉醇溶液进行检测。结果表明:虽然巯基化后紫杉醇单抗的活性降低了18.6%,但巯基化紫杉醇单抗可以修饰在微梁镀金表面;在1～100μg/L浓度范围内,微梁的偏转和紫杉醇浓度呈线性关系,检出限为0.8μg/L(S/N=3)。利用微悬臂梁免疫传感器对血浆中的紫杉醇进行检测,实际测量值与加入量具有很好的一致性。

微悬臂梁传感器在环境检测中的应用

微悬臂梁传感器以其实时、高灵敏度、非标记等优点,成为一种新型环境检测手段。介绍了微悬臂梁传感器的工作原理,包括其工作模式、读出技术,总结了其在环境检测等方面的研究动态,并对其在环境检测领域的发展进行了展望。

悬臂梁式硅微加速度传感器的设计仿真

文章利用ANSYS软件对悬臂梁式硅微加速度传感器敏感芯片进行了设计仿真,给出了一种能满足:量程50g,精度10-3要求的硅微加速度传感器的结构,并对加工时可能引入的工艺误差所带来的影响进行了讨论。

微悬臂梁传感器工作模式理论分析研究

简要地介绍了微悬臂梁传感器的工作原理和主要特性，着重介绍了微悬臂梁传感器动、静态工作模式下的理论分析方法和提高灵敏度的主要方法。微悬臂梁传感器在动态工作模式下灵敏度极高，但在液态环境下使用易受到液体阻尼效应的影响，只适于在空气中运行使用；相对于动态模式，静态模式受液体黏性的影响较小，更适于在液态中使用。

光纤悬臂梁式振动传感器的研究

研究了一种新型光纤悬臂梁式振动传感器，这种传感器的光纤悬臂梁带有光纤微准直透镜，提高了光路的光耦合效率，而且，传感器的接收探头采用了“双光路差分结构”，从而大大提高了传感器灵敏度，同时也增强了抗干扰能力。通过实验测试研究了传感器对压电陶瓷激振的响应特性，证实了该传感器对振动测试的能力。 (将发表在《西安理工大学学报》2001 Vol.17 No.2)

基于LabVIEW的谐振式微悬臂梁传感器智能激励与检测系统

为了解决使用模拟锁相环设计传感器接口电路带来的精度低、测量过程繁琐等问题,采用软件锁相环设计了基于LabVIEW的谐振式微悬臂梁传感器智能激励与检测系统。将开环检测与闭环检测相结合,通过开环扫频获取待测传感器的参数信息,并通过在软件部分设计的锁相跟踪算法,使锁相更具针对性,锁相过程更快更准。采用该系统制作了便携式气体传感器样机,并对二氧化碳气体进行了实测,验证了该系统具有快速的频率跟踪能力和良好的频率稳定性。

基于FPGA的谐振悬臂梁传感器智能接口电路

设计了基于FPGA的谐振式微悬臂梁传感器接口电路,将接口电路与谐振式微悬臂梁传感器组成闭环自激振荡系统。为满足接口电路智能化与输出频率稳定性的要求,设计了带有自动扫频功能的锁相环,以此锁相环为核心并结合外围放大、滤波、移相、整形电路构成的接口电路系统,能够自动扫频寻找谐振点并锁定,扫频精度为0.012 Hz左右,谐振频率的波动范围可达0.01 Hz左右,且锁定范围极广。分别测试了谐振点在100 kHz与500 kHz附近的两组传感器,该系统均能很好地自动扫频寻找谐振点并锁定。

微悬臂谐振传感器闭环接口和嵌入式频率电路

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。

平面内谐振式微悬臂梁生化传感器的设计与制造

给出了一种新型的基于平面内谐振模态的电热驱动微悬臂梁的工作原理和制造方案。相比于传统的平面外谐振模态谐振式悬臂梁,该设计能有效地降低微悬臂梁在液体中工作时的拖曳力,从而降低其振动能量损失,使得其接入锁相环接口电路后的闭环品质因数达到了249。电热驱动和压阻检测方式便于工艺集成和快速检测。本文给出了基于SOI硅片和深反应离子刻蚀(DRIE)的悬臂梁制作方案,并分别在空气和水中对悬臂梁的谐振特性进行了测试。

压电微悬臂梁传感器性能的数值模拟研究

基于力-电双向耦合理论,采用有限元方法,数值模拟研究压电微悬臂梁的灵敏度,并进行参数分析,为设计性能优良的悬臂梁提供理论依据。理论分析微悬臂梁在空气和液体中的共振频率和自身结构参数的定量关系,灵敏度与共振频率变化量、被测物质量的关系,通过数值模拟得到悬臂梁长度、宽度、厚度及共振阶数对微质量检测压电悬臂梁灵敏度的影响。在长期研究OPCM压电传感材料的基础上,进一步提出纵向振动的OPCM材料制作悬臂梁,数值模拟结果表明OPCM比PZT悬臂梁具有更高的灵敏度。数值模拟结果为设计性能优良的悬臂梁提供理论依据。

微悬臂梁传感器用于测量酵母菌弹性模量

在微尺度方面,力反馈能实现有效和可靠的操作,陈述了基于压阻式微悬臂梁传感器在微操作方面对酵母菌弹性模量的定量测量。采用惠斯通电桥采集微悬臂梁传感器信号,通过信号调理电路模块可以实现高分辨率的微力测量。在传感器力标定上,依靠激光多普勒干涉仪准确得出传感器探针变形量,校准探针能给出微悬臂梁作用力的大小,两者呈现较好的线性关系,分辨率达到纳牛级。基于此测力装置,实现了对酵母菌弹性模量的测量,测得酵母菌弹性模量为(2.9±2.2)MPa,表明该压阻式悬臂梁传感器能对微米级尺度的细胞进行力学测量。该传感器具有良好的稳定性、准确性、高精度和低成本等优点。

双悬臂梁直径测量传感器性能分析

为解决目前材料力学性能试验中试样横截面尺寸测量技术存在的问题,开发了双悬臂梁直径测量传感器及测量系统.用梁弯曲理论和应变电测理论说明这种传感器及测量系统的测量原理,分析测量灵敏度和分辨率.设计、制作传感器,与直径标准器和电阻应变测量仪配合,组成测量系统.利用测量系统进行直径测量实验,并通过对实验数据和测量系统各单元作用特性的分析,确定测量系统的主要误差来源.实验结果表明:测量系统的分辨率达到0.2μm,绝对误差限为4μm.

开孔变截面微悬臂梁传感器的等效刚度和固有频率

研究新型开孔变截面微悬臂梁传感器的等效法向刚度及其对固有频率的影响。首先,考虑微梁纵截面孔洞结构引起的弯扭耦合效应,利用二次积分法获得在自由端集中载荷作用下悬臂梁的挠度,基于弹性材料的Hooke定律建立了微梁等效法向刚度分析的解析模型。然后,采用Rayleigh法获得了微梁的固有频率。最后,通过比对实验结果和有限元结果对解析模型进行了验证。研究表明:解析模型对于开孔变截面微梁刚度和频率的预测和标定具有较好的精度;微梁的等效刚度和固有频率与跨宽比负相关,却与内外宽度比正相关。有关结论可为新型变截面微纳机械传感器的设计提供理论依据和参考。

基于微悬臂梁生物传感器检测三磷酸腺苷

基于适配子构建了无标记检测三磷酸腺苷（ATP）的微悬臂梁生物传感器。将ATP适配子修饰在微悬臂梁阵列中的传感悬臂镀金面上,用来识别ATP,而参比悬臂修饰巯基己醇（MCH）防止非特异性吸附。ATP与其适配子发生特异性相互作用,使悬臂的上下两个表面产生应力差,导致传感悬臂产生偏转,扣除参比悬臂偏转后其偏转值与ATP的浓度在0.5~5 mmol/L范围内有良好的线性关系,相关系数为0.998,最低检出限为0.06 mmol/L。该微悬臂梁生物传感器响应快速、操作简单,并且对ATP具有良好的特异性。

不锈钢基压电厚膜微悬臂梁传感器的制作与测试

制备了不锈钢基底压电厚膜微悬臂梁传感器。利用精密激光加工技术制备了厚度为100μm的不锈钢微悬臂梁基底,由于不锈钢具有良好的导电性,可以作微悬臂梁传感器的下电极,采用模板辅助电雾化沉积技术在不锈钢微悬臂梁基底上制备了厚度为20μm的致密PZT厚膜,利用磁控溅射技术制备了30/200 nm厚的Ti/Pt上电极,最终形成了压电厚膜微悬臂梁传感器。多普勒激光测振实验表明,在20 V的激励电压下,压电厚膜微悬臂梁谐振频率为19 kHz。

微型薄板悬臂梁式测力传感器设计及偏载对其稳定性的影响

基于应用现场安装空间的局限性问题和对微型化测力传感器的需求,通过Creo Simulate模块的有限元法设计了一款低外形、小量程的薄板悬臂梁式测力传感器。该测力传感器具有结构简单、强度高、应用方便等优点,可适合目前对低外形、小量程测力传感器的需求,利用合金钢材料制作了该测力传感器,并通过惠斯通桥路里应变片的不同组合方式,分析了不同组桥方式对测力传感器灵敏度输出大小的影响,以及不同组桥方式时灵敏度输出受偏载的影响。

悬臂式张力传感器的应用介绍

本文主要介绍了一种悬臂式张力传感器,介绍了该种传感器的设计注意要点和安装使用的注意事项,并对张力的计算公式进行了介绍。

微梁传感器弹性模量的测试

利用一种静态和两种动态的检测技术,对红外辐射探测微悬臂梁式传感器材料的弹性模量进行了测试研究.在静态检测实验中,利用纳米硬度计直接测出传感器材料的弹性模量;在动态实验中,分别利用谱平面光学滤波法和多普勒测振仪得到微悬臂梁传感器结构的固有频率,再结合数值模拟计算求出传感器的等效弹性模量.通过几种检测结果的分析和比较,获得了更加精确的微梁传感器单元的弹性模量值,为微梁的优化设计和评估提供了可靠的参数.