基于槽式悬臂梁结构的微质量传感器设计

作     者：高仁璟 赵剑 李雪 唐祯安 GAO Ren-jing;ZHAO Jian;LI Xue;TANG Zhen-an

作者机构：大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024 

基　　金：国家973重点基础研究发展计划资助项目(No.2011CB610304) 教育部博士学科点基金资助项目(No.20090041110023 No.20100041120019) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2012年第20卷第1期

页      码：102-108页

摘      要：压电式微质量传感器的测试精度直接依赖于结构频率对质量变化的灵敏程度。本文利用对称槽型梁和压电薄膜组成的对称敏感结构,提出了一种提高传感器灵敏度的结构设计方法,并设计了一种高精度谐振式微质量传感器。建立了结构频率变化对吸附质量敏感性的分析模型,并研究了槽型截面参数、自振频率及振动模态对灵敏度的影响。与矩形截面结构进行了仿真与实验对比,结果表明,相同几何尺寸参数下,槽型截面悬臂梁的一阶自振频率为1 851Hz,矩形截面悬臂梁的一阶自振频率为1 610Hz,相应的传感器灵敏度则分别为3.12×104 Hz/g和1.5×104 Hz/g,前者是后者的2倍。该项设计为提高微质量传感器灵敏度提供了一种新思路。

主 题 词：质量传感器 槽型悬臂梁 压电薄膜 灵敏度 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20122001.0102

馆 藏 号：203111871...