谐振传感理论及器件【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

谐振传感理论及器件PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 系统的谐振与谐振式传感器1

1.1　谐振系统对外界参量的敏感特性1

1.1.1　谐振式传感器的能量转换1

1.1.2　机械系统的谐振4

1.1.3　谐振传感系统的检测参数12

1.2　谐振传感系统的组成18

1.2.1　二阶系统的串联谐振与并联谐振18

1.2.2 基于闭环振荡电路的谐振式传感器24

1.2.3　谐振式传感器的其他检测方式29

1.3 几种常见的谐振式传感器32

1.3.1　振弦式传感器32

1.3.2　谐振筒式传感器34

1.3.3　科里奥利质量流量传感器36

1.3.4　压电谐振式传感器38

1.3.5　声表面波传感器40

参考文献42

2　谐振传感系统的激励与检测45

2.1　谐振器的振动激励45

2.1.1 电磁激励46

2.1.2　静电激励49

2.1.3　压电激励55

2.1.4 电热激励60

2.2　谐振器的振动检测61

2.2.1 电容检测61

2.2.2　压电检测65

2.2.3　压阻检测67

2.3　谐振式传感器的激励与检测69

2.3.1　振动的激励与检测71

2.3.2　谐振器的设计参数73

参考文献77

3　电子式谐振传感器81

3.1 电容谐振传感器81

3.1.1 电容测量原理82

3.1.2 电容检测电路85

3.1.3 电容谐振传感器的电路实现89

3.2 电感谐振传感器101

3.2.1 自感式电感传感器101

3.2.2 互感式电感传感器105

3.2.3 电涡流传感器109

3.3 电涡流谐振传感器114

3.3.1 电涡流位移传感器114

3.3.2 电涡流无损检测传感器129

3.3.3　几种新型电涡流传感器137

参考文献142

4　石英晶体谐振器及其敏感特性144

4.1　石英晶体的物理性质144

4.2　石英晶体谐振器149

4.2.1 石英晶体谐振器的等效电路149

4.2.2　体声波石英晶体谐振器150

4.2.3 声表面波延迟线及声表面波谐振器155

4.3 石英晶体谐振器的敏感特性157

4.3.1 压电谐振式传感器的类型157

4.3.2　体声波谐振器的表面敏感特性159

4.3.3 声表面波谐振器的表面敏感特性161

4.3.4　石英谐振式传感器的参数检测162

4.4 石英谐振式传感器的典型应用165

4.4.1　温度传感器167

4.4.2 力、应力及压力传感器169

4.4.3　石英角速度传感器173

4.4.4　薄膜厚度及沉积速率检测174

参考文献177

5　厚度剪切应变敏感型传感器179

5.1　厚度剪切石英晶体谐振器的力频特性179

5.1.1 石英晶体谐振器的力频特性179

5.1.2　压电薄板的运动微分方程181

5.1.3 带有电极石英晶片的运动方程188

5.1.4　厚度剪切振动石英晶体谐振器的力频系数193

5.2　石英谐振式力敏元件的设计196

5.2.1 加载力对谐振器能陷效应的影响198

5.2.2 力敏谐振器的参数设计201

5.2.3 非理想加载下的力敏谐振器204

5.3　组合结构的石英谐振式力传感器209

5.3.1 石英晶体谐振器的基本加载结构209

5.3.2 直接加载的石英谐振式力传感器211

5.3.3 间接加载的石英谐振式力传感器219

5.4　传感器的温度特性223

5.4.1 加力方向角与传感器的温度特性224

5.4.2　谐振器的双模式温度自测226

参考文献238

6　石英谐振式质量敏传感器241

6.1 石英晶体谐振器的表面声负载敏感特性241

6.1.1　石英晶体微天平242

6.1.2　表面流体对谐振器参数的影响243

6.1.3　表面敏感膜对谐振器参数的影响250

6.1.4　谐振公式在传感器研制中的应用254

6.2　石英晶体谐振器在流体环境中的振荡行为257

6.2.1 石英晶体谐振器的检测电路257

6.2.2　石英晶体谐振器的特征阻尼262

6.3 石英晶体谐振器在气相检测中的应用269

6.3.1　表面敏感膜对气体分子的吸附269

6.3.2　气体检测装置273

6.3.3 用于气相检测的石英谐振式传感器275

6.4 石英晶体谐振器在液相检测中的应用284

6.4.1 液相检测时的频率偏移284

6.4.2 液相检测的典型应用286

6.4.3 电化学石英晶体微天平293

参考文献298

7　声表面波传感器301

7.1 固体中的声表面波301

7.1.1 固体的应力、应变与压电效应302

7.1.2 压电材料中声波的传播305

7.1.3 声表面波的基本类型308

7.2 声表面波传感器的基本原理315

7.2.1　叉指换能器315

7.2.2 声表面波谐振器的等效电路318

7.2.3　石英晶体声表面波谐振器的设计327

7.2.4 声表面波谐振器的设计与制作实例335

7.3 声表面波传感器及其应用337

7.3.1　振荡电路337

7.3.2 声表面波物理量传感器340

7.3.3 声表面波化学量传感器343

7.4 无源无线声表面波传感器347

7.4.1 声表面波谐振器的无线访问348

7.4.2 声表面波延迟线的无线访问356

参考文献363

8　谐振式微传感器365

8.1　微型谐振器365

8.1.1　谐振器材料365

8.1.2　谐振器的设计366

8.1.3 传感器中应用的谐振器371

8.2　硅谐振式压力传感器374

8.2.1 压力的测量375

8.2.2 基于单谐振梁的压力传感器376

8.2.3　基于谐振平板的压力传感器380

8.3　硅谐振式惯性传感器385

8.3.1　加速度微传感器的基本原理386

8.3.2　谐振式加速度微传感器391

8.3.3 微陀螺397

8.4　硅谐振式化学生物量微传感器408

8.4.1　微悬臂梁传感器408

8.4.2　微悬臂梁传感器的特性参数412

8.4.3 基于微悬臂梁的化学生物量传感器414

参考文献419

9　谐振式传感器的数据获取423

9.1 传感器中的准数字信号423

9.1.1 数字传感器中输出信号的类型424

9.1.2 准数字信号的基本形式425

9.1.3　被测参量到准数字信号的转换426

9.2 准数字信号的频率与周期测量方法428

9.2.1　频率测量法428

9.2.2　周期测量法431

9.2.3　频率的混合测量方法433

9.2.4　相位的测量435

9.3 准数字信号的软硬件协同测量437

9.3.1　基于傅里叶变换的频率测量系统437

9.3.2 基于现场可编程门阵列的频率测量方法439

9.3.3 高频率传感器信号的低速测量方法443

9.4　谐振式传感器的测量系统446

9.4.1　传感器的信号输入通道446

9.4.2 准数字信号的多通道数据获取系统449

9.4.3 多通道数据获取系统的主要误差451

参考文献453