声表面波梁式加速度传感器的优化设计

作     者：黎璇 王文 黄杨青 刘鑫璐 梁勇 LI Xuan;WANG Wen;HUANG Yangqing;LIU Xinlu;LIANG Yong

作者机构：中国科学院声学研究所北京100190 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2016年第35卷第4期

页      码：343-350页

摘      要：为获得传感器的优化设计,对一种声表面波梁式加速度传感器敏感机理进行了研究。从声波波动方程出发,结合有限元分析以及微扰理论对加速度作用力作用下声表面波传播特性进行分析,以此构建梁式声表面波加速度传感器敏感机理的理论模型,特别分析了压电梁材料及几何结构、振子质量对传感响应的贡献以确定传感器优化的几何参数。为验证理论分析结果,实验研制了基于ST-X石英悬臂梁结构的差分振荡式声表面波加速度传感器,并利用精密振动台对所研制传感器性能进行评价。实验结果显示,在给定加速度测试范围内,采用ST-X石英梁并延长梁长度、降低梁厚度以及采用较大的阵子质量将有效的改善传感器检测灵敏度,在±2 g范围内加速度灵敏度可达27 k Hz/g,且实验结果很好的验证了理论模型。

主 题 词：声表面波 压电悬臂梁 加速度传感器 质量振子 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.11684/j.issn.1000-310X.2016.04.009

馆 藏 号：203175806...