共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法

2021/12/09 22:05 · 傳感器知識資訊 ·  · 共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法已關閉評論
摘要:

共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法51)Int.CI??權利要求說明書說明書幅圖?(54)發明名稱??一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法?(57)摘要??本發明涉及一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法,所述傳感器包括可變電容、變節距彈性元件、量化模塊和電流補

共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法

51

Int.CI?
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權利要求說明書
說明書
幅圖
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54
)發明名稱
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一種可防御共振的
MEMS
傳感器及其防御共振方法
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57
)摘要
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本發明涉及一種可防御共振的
MEMS
傳感
器及其防御共振方法,所述傳感器包括可變電
容、變節距彈性元件、量化模塊和電流補償模
塊,還包括分別與所述變節距彈性元件的兩端電
性連接的彈性元件輸入引腳和彈性元件輸出引
腳,所述彈性元件輸入引腳和彈性元件輸出引腳
之間接收剛性控制電流,以改變所述變節距彈性
元件的剛性;所述電流補償模塊的輸入端接收所
述量化模塊的量化值,并進行電流補償后輸出,
?
共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法  第1張

共振傳感器:加速度傳感器固有共振頻率

加速度傳感器固有共振頻率 壓電型加速度傳感器基本上由質量塊m、彈性常數k的壓電體、空氣阻抗等的阻尼器D以及基座構成的。 圖1(b)中,當基座固定在質量無限大的物體上時,mb遠大于m,f0約等于fn。 我們將fn稱為不衰減固有共振頻率。 接下來我們假設有衰減的情況,實際上自由振動不可能一直進行,一定會受到某些衰減 并隨時間變弱。 衰減狀態由衰減比h的大小決定,分為3種狀態。另外衰減比h是衰減系數D 比上臨界衰減系數Dc,即D/Dc得出。 d就稱作衰減固有共振頻率。 h≥1時,則fd=0。變為失去振動性的無周期運動。從振動測量精度上來看,自由衰減振動需要盡可能快得使其衰減,但衰減比h并不是越大越好。這一點可從圖上記公式中得知。 衰減比h的大小也受到諧振銳度即Qm值的影響。h越小Qm就越大,形成尖銳的共振。其關系由下記公式來表示。 在設計壓電型加速度傳感器時,會盡可能使h值小,Qm值大,形成尖銳共振后,擴大平坦的頻率范圍。

共振傳感器:多通道表面等離子共振影像傳感器

摘要:

本實用新型涉及一種基于表面等離子體共振原理的生物傳感器,特別是涉及利用生物PCR技術和等離子體共振原理相結合制作的傳感器.該傳感器是將SPR樣品池和PCR反應池結合在一起,構成傳感器反應池;傳感器主體上部是由硅片構成的長方體形反應池,下部是柱面棱鏡,在傳感器主體兩側是入射光路,出射光路,和與出射光路末端連接的計算機平臺;單色光入射,利用單色面陣CCD采集SPR影像,通過影像分析,檢測各通道的共振角,共振角的變化,即為各通道的響應.本實用新型的有益效果有以下四個特點:(a)可以一次完成多個樣品的檢測,(b)可以一次完成同一樣品的不同特征的檢測,c)在多通道中設置參考通道,消除非特異性響應的影響,(d)可以對低濃度的DNA分子進行測量.

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共振傳感器:一種可防御共振的MEMS傳感器及其防御共振方法  第2張

共振傳感器:機械共振

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機械共振
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本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目
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。
機械共振是指機械系統所受激勵的頻率與該系統的某階固有頻率相接近時,系統振幅顯著增大的現象。共振時,激勵輸入機械系統的能量最大,系統出現明顯的振型稱為位移共振。此外還有在不同頻率下發生的速度共振和加速度共振。
中文名
機械共振
外文名
Mechanical resonance
學 科
機械工程
領 域
機械設備
特 點
振幅顯著增大
分 類
位移共振、速度共振和加速度共振
目錄
1
簡介
2
防共振措施
3
聲譜分析技術
4
傳感器的檢測
5
力學原理
機械共振簡介
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語音
在機械共振中,常見的激勵有直接作用的交變力、支承或地基的振動與旋轉件的不平衡慣性力等。共振時的激勵頻率稱為共振頻率,近似等于機械系統的固有頻率。對于單自由度系統,共振頻率只有一個。對于多自由度線性系統,有多個共振頻率,激勵試驗時相應出現多個共振峰。對于非線性系統,共振區出現振幅跳躍現象,共振峰發生明顯變形,并可能出現超諧波共振和次諧波共振。共振時激勵輸入系統的功同阻尼所耗散的功相平衡,共振峰的形狀與阻尼密切相關。在一般情況下共振是有害的,會引起機械和結構很大的變形和動應力,甚至造成破壞性事故,工程史上不乏實例
[1]
。
機械共振防共振措施
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語音
防共振措施有:改進機械的結構或改變激勵,使機械的固有頻率避開激勵頻率;采用減振裝置;機械起動或停車過程中快速通過共振區。另一方面,共振狀態包含有機械系統的固有頻率、最大響應、阻尼和振型等信息。在振動測試中常人為地再現共振狀態,進行機械的振動試驗和動態分析。此外,利用共振原理的振動機械,可用較小的功率完成某些工藝過程,如共振篩等。
機械共振聲譜分析技術
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聲譜分析由于越來越多的應用而被重視,廣泛使用的聲譜分析裝置是頻譜分析儀。其核心部分是傳聲器(能夠把聲音從力學振動轉換為電子振蕩)。的測量傳聲器均采用靈敏度高、性能穩定、頻響平直范圍寬及動態范圍大的電容式傳聲器。此類電子儀器使用方便,讀數迅速, 精確度高。但這種傳感器也有著明顯的局限,即含有復雜的電路構造,在一些有電磁干擾的強電磁場環境下,電容式傳聲器的讀數會受到較大干擾,且由于制造工藝的復雜和精密度的要求導致儀器價格昂貴
[2]
。
機械共振傳感器的檢測
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語音
常見傳感器對于次聲段的檢測效果不明顯,而檢測環境次聲波具有現實意義和科學價值。次聲波檢測核心技術是次聲傳感器的研制,商品化檢測設備主要采用自動補償光纖次聲波傳感器、次聲波壓力傳感器、雙電容式次聲接收器、高靈敏度寬頻帶電容次聲傳感器或電容式次聲接收器等進行次聲測量。國內多數采用的是電動式和電容式次聲傳感器。電動式的次聲傳感器頻率下限由質量決定,要求振動系統有足夠大的質量和順性使系統笨重。而電容式的不足之處是要求結構精細,選材嚴格,主要零件都要求超精加工, 并且易受環境條件對系統勁度的影響導致“零漂”。
機械共振力學原理
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語音
針對傳聲器的現況,旨在探索一種新的思路,避開復雜的電路構造,以一種簡易可行的方法測量次聲,即基于機械共振原理進行聲譜分析的技術。此類機械共振原理的設計理念在其他領域也有成功應用。由于裝置原理主要基于力學,可以避免在有電磁干擾環境下測量不精準的問題。在理論方面,通過建立剛體轉動模型,得到系統共振固有頻率與系統參數(所受拉力)之間的關系;在實驗中,通過改變系統參數,使系統在已知頻率聲波作用下達到共振,驗證了在理論中得到的關系。通過對基于此技術搭建的聲音傳感裝置進行實際測試,傳感器可測量低至5 Hz 的次聲頻率,并且有較好的分辨能力和性價比
[3]
。
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.

宋濰, 陳宇灝, 李小慧,等. 基于機械共振的聲譜分析技術[J]. 物理學報, 2012, 61(22):-344.
2.

陳應天, 張學榮. 用機械共振法測引力常數G[C]// 中國引力與相對論天體物理學第三次會議. 1988:155-158.
3.

陳應天, 張學榮, 李建國,等. 用機械共振法測引力常數G[J]. 華中科技大學學報(自然科學版), 1989(3):155-158.

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