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188宝金博页面版: 石英谐振式压力传感器的研制

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内容提示: 第2 4 卷第4 期20 0 2年8 月宜春学院学报( 自然科学)Jo u rn a l o f Y ie h tmU niversity ( na tu ra lscience)V 0 1. 24 . N o . 121A p r . 2 0 0 2石英谐振式压力传感器的研制陈敏( 宜春学院工学院, 江西宜春336 0 0 0 )[ 摘要]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%.[ 关键词]石英谐振器; 压力传感器; 测量精度; 频率[ 中图分类号]0 32[ 文献标识码]B [ 文章编号]16 7 1—38 0 x ( 20 0 2)0 4 —0 0 10 —0 3D e sig nO fQ u a r tz O s。 tingT y p eP r e ssu r e S e n so rC H E NM ill( Institu te o fE n g in e e r , Y iC h u nU niversity, 胁喈x iKC h u n 336 0 0 0 )A b str a c t: Ak in d o fq u a r tz o scilla tin g ty p e p r e ssu r esellS O l‘isp r e se n te din th isp a p e r . A n dth ew o r k in g p rin cip leth est r u c t u r e a n d th e ex p erim en ta l ...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:155 | 上传日期:2014-01-14 11:39:50 | 文档星级:
第2 4 卷第4 期20 0 2年8 月宜春学院学报( 自然科学)Jo u rn a l o f Y ie h tmU niversity ( na tu ra lscience)V 0 1. 24 . N o . 121A p r . 2 0 0 2石英谐振式压力传感器的研制陈敏( 宜春学院工学院, 江西宜春336 0 0 0 )[ 摘要]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%.[ 关键词]石英谐振器; 压力传感器; 测量精度; 频率[ 中图分类号]0 32[ 文献标识码]B [ 文章编号]16 7 1—38 0 x ( 20 0 2)0 4 —0 0 10 —0 3D e sig nO fQ u a r tz O s。 tingT y p eP r e ssu r e S e n so rC H E NM ill( Institu te o fE n g in e e r , Y iC h u nU niversity, 胁喈x iKC h u n 336 0 0 0 )A b str a c t: Ak in d o fq u a r tz o scilla tin g ty p e p r e ssu r esellS O l‘isp r e se n te din th isp a p e r . A n dth ew o r k in g p rin cip leth est r u c t u r e a n d th e ex p erim en ta l d a ta a r e d e sc r ib e d . T h e p r e cisio no fm e a su r in gis0 . 0 5%, b y u sin gth is s e n s o r in oilf ield .K e yw o rd : 0 m 蹴o scilla to r, p ressu re se n so r , p r e cisio no: t‘m easur/ng, 慨n可在科研、 生产及日常生活中, 涉及压力测量的场合很多, 除直接测量气体压力、 流体压力外, 常常还可以通过i受0 量压力来实现液位测量、 流体密度测量,等. 所以, 有关压力测量的传感技术研究, 在整个传感技术领域占有很重要的位置.石英谐振器作为振荡器和滤波器的重要元件,在国防和民用领域得到广泛应用. 但近几十年来, 石英谐振器在传感测量方面的应用也日益广泛. 例如,用L C 切型的石英谐振器制成的石英晶体温度计,具有很好的线性温度特性. 在一8 0 —250 0 C 范围内,它的测温精确度可达0 . 0 0 0 1℃. 还有利用石英谐振频率随电极膜厚而变化的性质, 可制成石英测膜厚度计, 它的精确度可达10 ~c m . 石英谐振器制成的传感器, 因石英的物理、 化学性能稳定, 常常可以获得很高的测量精度. 另外, 这类传感器输出频率信号, 与传统的模拟量输出的传感器相比, 它更易于实现传感器信号的采集、 处理和传输.本文讨论的是利用A T 切型的石英谐振器作为压力敏感元件设计的压力传感器.1石英谐振器的测压原理石英谐振式压力传感器的敏感元件是一个具有频率高稳定度的石英谐振器B T l4 , 其基本部分为A T 切型的圆形石英晶体薄片做成的石英机械振子,A T 切型的石英晶体的切角及A T 切型石英振子结构如图l示…. 图l中, A T 切型的石英晶体的切角为350 , 石英振子的表面镀有纯金膜电极, 当交变电场通过电极作用于石英振子时, 由于石英晶体的压电效应, 石英振子内将被激励起机械振动, 同时在石英振子表面生成交变电荷, 这些电荷通过电路形成交变电流, 从而使石英振子具有导电性心J. 石英谐振器的等效电路如图2示, 图2中L 1、 C l、 R l、 分别为石英谐振器的等效电感、 等效电容和等效电阻; C 【)为静态电容( 极间电容). 在数值上,图1A T 切型的石英振子的切角及结构收稿日期: 20 0 2—0 6 —26作者简介: 陈敏( 19 61一), 女, 江西宜春市人, 二l: 学学士, 高级工程师, 主要从事传感器及测试原理的教学与研究?lO ? 万方数据

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