组装式石英谐振传感器高温失效研究

针对组装式石英谐振传感器高温失效的具体情况,采取对已失效的传感器解剖分析的方法,研究传感器高温失效的机理及主要影响因素,提出传感器结构改进措施和装配工艺改进措施。在实施改进措施后,传感器高温失效的问题得到了解决。该传感器已经应用在油田现场,并获得良好的效果。

FeGa膜/AT切石英晶片双面复合蝶形谐振磁场传感器

蝶形磁致伸缩膜由于磁汇聚,其中心区域的磁致伸缩应变增强,但是和矩形AT切石英晶片复合时,磁膜耦合至矩形晶片电极区的应变会向周围无磁膜区域扩散,降低应变对晶片厚度剪切振动的作用,降低磁场传感器灵敏度。提出AT切石英晶片和FeGa膜形状一样的蝶形谐振磁场传感器,蝶形晶片可以将蝶形磁膜增强的晶片应变汇聚至晶片电极区,以提高传感器灵敏度。仿真结果预测,在23.8~118.9 Oe的磁场范围内,蝶形结构的灵敏度为蝶形磁膜/矩形晶片结构的3.73倍。通过微机械加工,制作了蝶形器件,对实际器件测试的结果表明,在76.4~117 Oe的线性区间内,蝶形传感器的灵敏度可达-29.08 Hz/Oe。

应用石英音叉谐振器的智能温度传感器(英文)

为了实现高精密温度测量,设计了高性能数字温度传感器,该传感器由石英音叉谐振器,数字接口电路和基于现场可编程门阵列的传感器重置控制算法构成。依据石英晶体压电效应原理,对石英音叉谐振器的热敏切型和电极设置进行了研究;基于力学振动原理,导出石英音叉谐振器弯曲振动模式的微分方程;讨论了谐振式温度传感器的工作原理,提取出石英音叉温度传感器的特征参数并进行了非线性误差分析;采用光刻和侵蚀技术加工制作了石英音叉谐振器。该传感器的频率输出信号通过数字接口进入现场可编程门阵列,通过重置控制算法实现传感器的重置和现场自动校验。实验结果表明,在-20 ～140 ℃,该传感器的灵敏度可达65×10-6/℃,测温分辨率为0 .001 ℃,响应时间为1 s ,测温精度为0 .01 ℃。

石英谐振式力传感器及几个工程问题的研究

本文介绍了一种高准确度石英谐振式力传感器，针对其在工程化过程中遇到的一系列问题，从理论到实验进行了研究，解决了组合式结构石英传感器的蠕变问题，并研究了传感器的稳定性与谐振器厚度及支撑状况的关系。

基于谐振原理的石英音叉数字温度传感器

采用石英晶体热敏新切型(ZY切型)和音叉结构,设计了一种工作于弯曲振动模式,输出为频率信号的数字温度传感器。针对温度传感器的要求,对石英晶体双旋切角的频率温度特性和机电耦合系数进行分析,确定热敏切型,使其具有较高的频率温度系数和机电耦合系数。对石英音叉结构和振动模式进行有限元仿真分析,优化传感器结构,并采用微机械加工技术制作音叉。实验结果表明,该传感器谐振频率对温度极其敏感并具有良好的频率温度线性关系,在0°C到100°C的测温范围内,频率温度系数为70×10^(-6)°C^(-1),分辨力为0.002°C,测温精度为±0.05°C,低功耗小于0.03μw。

石英谐振力传感器的温度自测及温度补偿

石英谐振器的基频和 3次泛音频率都是力和温度的函数 ,利用二者各阶温度系数除一阶外均相同的特性 ,基频的 3倍频与 3次泛音的差频是温度的线性函数并且与力无关 ,因此测量差频可以实现力传感器的温度自测和温度补偿。与采用分立的温度传感器相比 ,该方法消除了由于温度传感器和谐振器热惯性和空间位置不同引起的测温误差 ,提高了动态温度过程中的补偿精度。

石英谐振式力传感器的结构模型与性能分析

石英谐振式力传感器的结构模型与性能分析＊董永贵王朱惠忠冯冠平（清华大学精密仪器与机械学系北京１０００８４）０引言称重测力传感器是使用相当广泛的一种传感器。应变式力传感器因发展历史悠久，其制作、测量方式及后续电路等相关技术已相当成熟，因而使用广泛。...

差动式石英谐振力传感器

】利用ＡＴ切型的厚度剪切石英晶体谐振器沿不同方向施加外力时，将会获得不同的灵敏度这一特点，本文研究了一种新型的差动石英谐振式力敏传感器。将两个同频率的敏感石英谐振器以对称简支方式固定在传感器内，使外力分别沿两个敏感谐振器的ｘ轴和ｚ′轴作用，产生两个方向相反的频率变化，通过电路混频，形成差动输出。分析结果表明，采用这种差动方式将使传感器性能得到明显提高。

石英谐振式力传感器及其稳定性的研究

介绍了一种高精度石英谐振式力传感器，对敏感器件——谐振器、膜片及力传递系数进行了研究、设计与计算，从理论到实验对传感器的稳定性进行了研究，指出增加谐振器厚度及改善谐振器支撑条件均可提高传感器的稳定性和临界载荷。

石英谐振式称重传感器的数据获取及处理

分析研究了石英谐振式称重传感器的输出信号的获取及数据处理方法，并针对输出信号的特点，提出了数字非线性滤波、线性滤波、漂移抑制等组合数据处理方法，得到了高精度、高稳定度和响应快速的称重传感器数据。并给出了具体的信号提取电路和分析处理数据实例。

压电石英谐振生物传感器与凝血功能检测

近年来,压电石英谐振生物传感器在检验医学领域取得了长足进步,广泛应用于细菌、病毒、DNA、微量元素、电解质、生物化学指标和凝血功能等的检测。以该传感器构建的检测平台具有体积小、重量轻、简便、快速、准确、成本低、无需标记、可反复使用和适时动态检测的特点,展现其强有力的应用前景。现就其检测原理、构建方法、优势和存在问题,以及凝血检测中应用等方面进行综述。

石英谐振式压力传感器的研制

本文介绍利用石英谐振器研制压力传感器 .对该传感器的工作原理、结构及室内实验结果进行了详细的描述 .该传感器已成功用于油田井下压力测量仪器 ,测量精度达 0 0 5 % .

基于能陷理论的石英谐振式力传感器的研究

采用能陷理论对石英谐振式力传感器的谐振器进行了分析和设计,通过基于基频的传感器和基于三次谐波的传感器的性能分析,提出了采用三次谐波切角的AT切谐振器,并合理设计晶片及电极参数,可达到对非谐波及低次谐波的抑制作用;证明了基频传感器,尤其是三次谐波传感器工作于三次谐波比工作于基频时有更优性能。

石英谐振式称重传感器的可靠性增长模型

石英谐振式称重传感器是一种新型的数字式传感器。文中通过对该传感器研制和生产中的可靠性增长试验，找到了传感器的系统缺陷，并通过修正传感器的结构来消除这种传感器的系统缺陷，使之可靠性水平（ＭＴＢＦ） 达到使用的要求。通过建立传感器老炼过程的可靠性增长模型，为生产过程的筛选次数提供依据。

石英谐振式数字称重传感器

介绍了一种由柔性铰链构成的弹性体结构和 Ａ Ｔ 切型石英谐振器组成的石英谐振式数字称重传感器。通过仔细设计弹性体的结构形式和石英谐振器在弹性体中的位置，可以消除传感器的四角误差，使之象电阻应变式称重传感器一样经过简单的调整就可以作为电子衡器的传感器。由于 Ａ Ｔ 切型石英谐振器在加力方向角约为４０°处存在着力频转换系数温度影响为零的点，利用这一特性可以使传感器的灵敏度温度系数在没有补偿的情况下达到３×１０－ ４／° Ｃ。通过改变柔性铰链的尺寸可以设计不同量程的传感器，并给出了量程为 ２００ Ｎ 的传感器的精度指标。

石英谐振式称重传感器的承载特点分析

结合石英谐振式称重传感器的应用，对其承载特点进行了理论和实验分析。结果表明，相对于传统的应变式称重传感器，这种新型称重传感器除具有体积小、功耗低、稳定性好、抗干扰能力强等优点，其承载特点突出地表现为刚度大、抗偏载能力弱。对承重传力机构的设计提出了新的要求。

石英谐振力传感器加载机构理论及实验

对石英谐振式力传感器加载机构进行了理论分析，给出了以柔性铰链为基础的加载机构的数学模型。理论分析及实验结果表明：机构产生盘差的主要原因是绞链处有微小的拉压变形；在机构中和传感器接触的横梁上存在一个不受偏载影响的点，通过改变传感器在机构中的位置到达该点，可以消除盘差。

利用石英谐振式力传感器实现电子称重

针对石英谐振式力传感器的特点，介绍将其应用于电子称重的设想和技术方案，对产生称重误差的主要因素进行了理论分析和实验。实验结果表明，将石英谐振式力传感器应用于电子称重，具有性能稳定、功耗低、价格低廉的特点，具有很好的发展前景。

Sensor基于石英谐振器测压传感器设计

本文介绍利用石英谐振器研制压力传感器。对该传感器的工作原理、结构及室内实验结果进行了详细的描述。该传感器已成功用于油田井下压力测量仪器,测量精度达0.05%。

一种差动输出石英谐振式力传感器研制

介绍了一种具有差动输出石英力传感器,该传感器由轮辐式弹性结构和2只石英力敏谐振器组成。利用分别位于正负应力区2只力敏元件感知作用力的大小,进而进行差动输出,以实现零点温漂与时漂自补偿。分析了弹性梁的结构特性;介绍了双端音叉石英力敏谐振器的结构、力学特性及力传感器的制作过程。对传感器进行了静态测试,结果表明:传感器测量范围为0～300N,静态精度为0.05%。