串聯諧振諧振式壓力傳感器原理

利用諧振元件把被測壓力轉換成頻率信號的壓力傳感器。它是諧振式傳感器的重要應用方面，主要有振弦式壓力傳感器(見振弦式傳感器)、振筒式壓力傳感器(見振筒式傳感器)、振膜式壓力傳感器(見振膜式傳感器)和石英晶體諧振式壓力傳感器(見石英晶體諧振式傳感器)。

　　諧振式壓力傳感器原理

　　諧振式傳感器是指利用諧振原理將被測量變化轉換成諧振頻率變化的傳感器。基于諧振技術的諧振式傳感器，自身為周期信號輸出(準數字信號)，只用簡單的數字電路即可轉換為微處理器容易接受的數字信號。諧振式傳感器的重復性、分辨率和穩定性等非常優良，又便于和微處理器直接結合組成數字控制系統。

　　諧振式壓力傳感器原理優點與應用

　　諧振式傳感器具有體積小、重量輕、結構緊湊、分辨率高、精度高 以及便于數據傳輸、處理和存儲等優點。主要用于測量壓力，也用于測量轉矩、密度、加速度和溫度等。

　　諧振式壓力傳感器原理的特征優勢

　　相對其它類型的傳感器，諧振式傳感器的本質特征與優勢是：

　　① 輸出信號是周期的，被測量能夠通過檢測周期信號而解算出來。 這一特征決定了諧振式傳感器便于與計算機連接，便于遠距離傳輸;

　　② 傳感器系統是一個閉環結構，處于諧振狀態。這一特征決定了傳感器系統的輸出自動跟蹤輸入;

　　③ 諧振式傳感器的敏感元件即諧振子固有的諧振特性，決定其具有高的靈敏度和分辨率;

　　④ 相對與諧振子的振動能量，系統的功耗是極小量。這一特征決定了傳感器系統的抗。

　　諧振式壓力傳感器原理設計要點

　　① 諧振子的選擇及其振動特性(即振動模態，包括諧振頻率和振 型)的分析、計算，確定諧振子的實際結構、參數及所敏感的振動特征參數。這部分工作的核心是建立諧振式傳感器的模型，優化出一個高q值、高靈敏度的諧振子;

　　② 檢測源、激勵源的選擇以及諧振子的配合問題。主要包括它們與諧振子的相對位置的選擇與激勵能量大小的確定;

　　③ 檢測信號的接收、處理、轉換及按幅相條件設計的。對于靈敏頻率的諧振式傳感器要在滿量程內綜合考慮，而敏感幅值比、相位差的諧振式傳感器要合理設計出“雙閉環"系統，并選擇好參考位置。

　　④ 引入恰當的補償機制，解算檢測信號，給出被測量。