压电谐振式微质量测量系统

基于压电晶体的正、逆压电效应,对压电谐振器的构成原理及压电晶片谐振频率的质量敏感原理(Sauerbrey方程)进行了分析。基于Sauerbrey测量原理,设计了压电谐振式微质量测量系统,对该系统的设计方案进行了分析。为减小温度等环境因素对压电晶体检测性能的影响,系统采用两个相同的石英晶体振荡电路构成双谐振式的压电晶体振荡器。采用模块化设计思想,对该测量系统各模块进行了设计与实现,并对系统性能进行了测试。结果表明,当测量端加载的质量越大,系统测量出的谐振差频值则越大,实验结果与理论分析结果吻合较好。相对于线性的理论结果,该实验结果的非线性误差为5.5%。该系统实现了压电谐振频率的变化与被测微质量之间的变换,能够实现对微质量进行测量。     

压电驱动式疲劳试验系统动态特性分析

针对压电驱动式疲劳试验系统动态特性分析问题,根据振动力学理论,建立了压电疲劳试验系统的动力学模型,得出了系统固有频率和动载荷表达式,并通过Matlab仿真,分析了压电振子的刚度对系统固有频率和动载荷影响关系。最后进行了实验测试,测试结果表明,实验所得数据与理论分析在误差允许范围内吻合较好,验证了理论分析的正确性。为压电驱动式疲劳试验系统谐振频率跟踪与工作载荷精度控制提供了理论依据,同时也对压电驱动式疲劳试验系统的动态性能进行预测,具有一定的工程应用价值。     

谐振式声表面波加速度传感器特性研究

利用压电石英晶体设计并制作了一种谐振器型声表面波加速度传感器,并对其性能进行了测试和分析,特别是针对谐振式传感器的特点进行了动态性能的研究。有针对性地设计了频压转换电路,组建了动态测试系统,对该系统的适用性进行了分析和实验测试,结果表明该系统适合于待测试加速度传感器的动态性能测试,利用该系统对传感器的动态性能进行了实际测试。测试结果和进一步的理论分析表明,声表面波加速度传感器具有很高的灵敏度,其动态响应主要决定于机械结构,而与敏感机理关系不大。     

测量夹具电容对石英晶体频率测量的影响

为了提高测量精度,仿真分析了在π网络测量法中,石英晶体测试夹具间电容对串联谐振频率测量的影响,根据石英晶体的电模型及π网络法石英晶体测量系统中π网络的理论模型和实际模型的差异,分析了影响石英晶体谐振频率测量精度的因素,并在此基础上提出了补偿方法。实验结果表明,经过补偿后石英晶体串联谐振频率的测量精度可达到±2×10-6。     

基于数字正交的压电材料参数测试系统研究

将数字正交采样法引用到压电测试中,对压电参数的测试方法、正交采样的理论两方面进行了研究,完成系统结构设计并给出了相应的软硬件实现方式,最后计算出机械品质因数和机电耦合系数等压电参数,并对测试结果进行了误差分析.测试结果表明,此方法能测量谐振频率与机械品质因数等压电参数,谐振频率测量误差在1％内,且能在一定范围内准确的记录材料的阻抗变化趋势.     

西安工程大学采暖期大气PM2.5质量浓度与影响因素

在西安工程大学金花校区均匀布置20个采样点,准确测定各采样点大气中PM2.5的质量浓度,分析采样点大气中PM2.5污染程度及分布特征;根据同步记录的气象数据,分析评价气象因子对大气PM2.5质量浓度的影响。     

用双迹示波器测量压电晶体的谐振频率

这里向大家介绍一种用双迹示波器测量压电晶体谐振频率的方法。这种方法和阻抗——电压法相比,优点是测试准确,既可测串联谐振频率,又可测并联谐振频率。压电晶体的等效电路如图1所示。其中 C_0为静态电容,L_1、C_1、r 代表压电晶体的动态参数。此等效电路的阻抗——频率特性如图2所示。从图中可看出,压电晶体     

大尺寸LGT、LGN晶体生长及性能研究

报道了La3Ga5.5Ta0.5O14(LGT)和La3Ga5.5Nb0.5O14(LGN)压电晶体的生长及其性能研究。采用提拉法成功生长了80 mm×90 mm的晶体。采用LCR电桥、谐振 反谐振法测量了晶体的相对介电常数和压电应变常数,并测试了电阻率随温度的变化。测试结果表明晶体存在良好的压电性能,在高温传感器领域具有巨大的应用价值。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统频率跟踪的自适应模糊控制

谐振频率是无线电能传输(Wireless Power Transfer, WPT)系统中提高传输效率的关键因素,考虑到WPT系统是一种松散耦合系统,可能因负载、传输距离等因素的变化,使WPT系统的谐振工作频率出现分裂或失谐等问题,导致系统传输效率大幅降低。为确保磁耦合谐振式无线电能传输系统保持较高的能量传输效率,结合谐振状态对系统传输效率影响的电路分析,提出模糊控制的方法来实现谐振频率的自适应跟踪,并设计出频率跟踪的模糊自适应控制器,实时非线性调节逆变驱动电路的频率,以确保对WPT系统谐振频率的精确跟踪。仿真与实验结果表明,该控制算法增强了WPT系统的工作谐振频率的自适应跟踪能力,对系统传输效率有较大提高。     

DDS技术在高频石英晶体测试系统中的应用

在此介绍了一种以DDS芯片AD9912作为信号源的高频石英晶体测试系统。AD9912是一款直接数字频率合成芯片。一方面,AD9912内部时钟速度可高达1GSPS,并集成了14位数／模转换器,可以直接输出400MHz信号;另一方面,AD9912的频率控制字为48位,可以小于4μHz的分辨率输出信号。由于采用了DDS芯片AD9912作为信号源,所设计的石英晶体测试系统能够在20kHz～400MHz范围内测试石英晶体的串联谐振频率。与国内目前普遍使用的基于振荡器和阻抗计测试方法的测试仪相比,该测试系统具有测试频率范围宽、重复精度高等优点。     

A readout system for passive pressure sensors

This paper presents a readout system for the passive pressure sensors which consist of a pressure- sensitive capacitor and an inductance coil to form an LC circuit. The LC circuit transforms the pressure variation into the LC resonant frequency shift. The proposed system is composed of a reader antenna inductively coupled to the sensor inductor, a measurement circuit, and a PC post-processing unit. The measurement circuit generates a DC output voltage related to the sensor＇s resonant frequency and converts the output voltage into digital form. The PC post-processing unit processes the digital data and calculates the sensor＇s resonant frequency. To test the performance of the readout system, a sensor is designed and fabricated based on low temperature co-fired ceramic （LTCC）, and a series of testing experiments is carried out. The experimental results show good agreement with the impedance analyzer＇s results, their error is less than 2.5%, and the measured values are almost insensitive to the variation of readout distance. It proves that the proposed system is effective practically.     

压电免疫传感器的研制

介绍了压电免疫传感器的压电质量传感原理、免疫反应及压电免疫传感过程。设计了压电液相谐振电路。测定了压电石英晶体的品质参数。实验结果表明，与现有检测方法相比，压电免疫传感器具有快速、准确、所需样品少、操作简单等特点。     

不同表面处理对石英晶体传感器频移响应的影响

液相环境下振荡的压电石英晶体传感器的谐振频移主要受液体性质和表面质量负载的影响。通过压电石英晶体传感器在液体粘度测量中，对不同表面粗糙度和亲和性的晶体谐振频移的实验。结果表明，晶体的不同表面性质对传感器的频移响应存在较大的影响。就液体粘度测量的灵敏度和准确性而言，经紫外照射处理的聚苯乙烯涂层石英晶体的传感器性能最佳。     

基于多传感器的室内环境质量监测系统

室内环境与人们生活、学习、工作密切相关，其环境质量直接影响人们的身体健康。文中据此设计了一种基于多传感器数据融合的室内环境质量监测系统。传感器采集室内甲醛浓度、温度、湿度、PM1.0、PM2.5、PM10、CO浓度，通过RS 485通信方式传送到电脑监控端, C#界面实时显示环境数据及综合质量，超过上限发出语音警报，数据通过SQL数据库保存。经试验证明，该系统能够稳定、高效监测室内环境数据。     

四硼酸锂晶体圆片的加工与表征

介绍了坩埚下降法生长的优质四硼酸锂晶体（ＬＢＯ）７６ｍｍ（３英寸）标准圆片的加工工艺，讨论了ＬＢＯ圆片的质量。研究表明，所得ＬＢＯ圆片能够满足目前ＳＡＷ器件制作的要求     

压电单晶扬声器低频性能的优化及实验研究

压电扬声器因其压电谐振式工作原理而成为顺应电子设备小型化趋势的研究热点,但是由于低频性能不突出而限制了其应用.该文为了降低压电扬声器谐振频率,在分析压电扬声器低频振动原理的基础上,提出了基于弯曲振动模态的压电单晶切型计算模型,并通过计算确定了其优化切型;利用有限元分析法验证了切型对扬声器谐振频率的影响;制作了扬声器原型...     

时变质量梁系统的振动主动控制研究

为了保证机械臂运动的高精度、准定位,采用主动控制技术降低结构的干扰振动是一项迫切而紧急的任务。该文以含变质量构件的弹性梁系统为对象,开展变质量弹性结构的振动特性研究和振动主动控制研究。使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁组合结构的控制方程,通过仿真获得变质量弹性梁系统的振动特性和运动规律。然后设计反馈控制器对质量增大系统和质量减小系统进行了振动主动控制,并采用时频分析技术分析了控制效果。仿真结果表明,变化的质量在引起系统振动频率改变的同时,还引起了一个附加的阻尼。在变质量时变系统的共振频率区间,通过反馈控制可有效抑制结构的振动。