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多层超声压电传感器的计算方法

多层超声压电传感器的计算方法*舒乃秋刘敏毛慧和徐登华(水利水电科学研究所)摘要系统地介绍了研究多层超声压电传感器中所采用的计算方法.并结合实例对传感器插入损失和阻抗频率特性进行了计算,计算结果与实测结果吻合较好.关键词多层;超声波;传感器;计算中图法分类号TB552为了获得宽频(或多频)超声波传感器,笔者研究了一种多层压电结构超声波传感器[1].这种结构形式的超声波传感器由两枚或两枚以上的压电晶片按相同(或相反)极化方向用导电环氧树脂粘接,并在其中一层压电晶片的电端串入或并入适当容量的电容(即电端加权)而构成.借助于电容的移相作用,改变作用于各压电层激励电压的幅值和相位,实现对多层超声压电传感器频率特性的控制.理论计算和实测结果都表明,这种传感器对轻负载(如水等液体媒质)呈现良好的三频特性,而对重负载(如溶融石英等固体媒质)则呈宽频特性.本文将介绍计算这种超声波传感器插入损失、阻抗频率特性的等效电路以及理论计算方法.1多层超声压...  (本文共4页) 阅读全文>>

《仪器仪表与分析监测》1980年30期
仪器仪表与分析监测

压缩式压电传感器轴向灵敏度的幅值线性度问题

压电传感器是一种利用压电效应进行机械———电气能量转换的变换器。因它具有若干优点,所以被广泛地应用于机械结构的振动与冲击参量的测量。压电传感器基本上有压缩式、剪切式和弯曲式三种形式。衡量这种传感器质量好坏的参数有数个;其中,主要的是灵敏度。按照一般检定规程规定,要求采用冲击法和谐振梁法检查传感器灵敏度幅值线性度,但各种标准规定都不确切,只是泛指幅值线性度。实质上是指检查正向灵敏度的幅植线性度。但是,对于有正负极性的二次指示仪表,测量高g振动以及需要反向安装传感器的冲击情况(即测量负脉冲冲击加速度),若仅仅检查传感器的正向灵敏度幅值线性是不够的,还应当检查其“反向灵敏度由值线性度”,以便使传感器得出正确的测试数据。在我国,压缩式压电传感器的使用和生产量较大,为此谈谈压缩式压电传感器正反向灵敏度的幅值线性度问题。1传感器的结构原理按其结构特点而言,压缩式压电传感器(加速度计)可分为三种,边缘安装压缩式,中心安装压缩式和倒置中心安装压...  (本文共4页) 阅读全文>>

《传感器技术》1990年30期
传感器技术

压电传感器在线监测蛋白质在自组装膜上的吸附

0引言蛋白质吸附特性的研究一直是引人注目的研究领域[1]。有关蛋白质在固-液界面的吸附研究对药物传送、受体配体相互作用、生物腐败以及人工表面诱导血栓形成等机理的研究具有重要意义。纤维蛋白原(FN)是血浆中含量丰富的一种蛋白质,它在血小板粘连中起着重要作用。本文利用压电传感器在线监测FN在硫醇自组装单层膜(SAM)上的吸附过程。SAM是一种应用广泛的制备有序超分子膜技术,它具有制备方法简单、性能稳定、结构高度有序等优点,为研究结构与性能关系、分子识别、界面现象、腐蚀防护、润滑等提供了性能优良的模型材料,也为制备化学及生物传感器提供了新的途径,近年来SAM正引起人们广泛的研究兴趣[2]。压电石英晶体传感器,又称石英晶体微天平,具有ng级质量检测能力,是一种应用广泛的化学传感器[3]。本文用分子自组装技术在压电石英晶体表面修饰SAM膜,以SAM为模板,研究蛋白质的吸附特性。国家自然科学基金青年基金资助项目1实验部分1.1仪器与试剂...  (本文共3页) 阅读全文>>

《传感器世界》1999年03期
传感器世界

压缩式压电传感器轴向灵敏度幅值线性度问题

一、引言 压电传感器是一种利用压电效应进行机械一电气能量转换的变换器。因为它具有许多优点,所以被广泛地应用于机械结构的振动与冲击参数的测量中。压电传感器基本上有压缩式、剪切式和弯曲式三种形式,衡量这种传感器质量好坏的参数有数个,其中主要的是灵敏度。按照一般检定规程规定,要求采用冲击法和谐振梁法检查传感器的幅值线性度。但是对于有正负极性的二次指示仪表,测量高g振动以及需要反向安装传感器的冲击情况(即测量负脉冲冲击加速度),若仅仅检查传感器正向灵敏度幅值线性度是不够好的,还应检查其“反向灵敏度幅值线性度”,以便使传感器得出正确的测试数据。在我国,压缩式压电传感器的使用和生产量较大,为此谈谈其正反向灵敏度幅值线性度问题。二、传感器的结构原理 按结构原理划分,压缩式压电传感器(加速度计)可分为三种:边缘安装压缩式、中心安装压缩式和倒置中心安装压缩式。第三种的结构形式与前两种相同,原理也相同;不同的是其敏感元件的安装方向倒置了。所以,与前...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工业计量》1990年40期
工业计量

压缩式压电传感器轴向灵敏度的幅值线性度

压电传感器是一种利用压电效应进行机械-电能转换的变换器,已被广泛地应用于机械结构的振动与冲击参量的测量。压电传感器基本上有压缩式、剪切式和变曲式三种型式,国家检定规程规定,这种传感器的检查项目有数个,其中一个是灵敏度。按照一般检定规程规定,要求采用冲击法和谐振梁法检查传感器的幅值线性度。但是对于有正负极性的二次指示仪表,测量高g振动以及需要反向安装传感器的冲击情况(即测量负脉冲冲击加速度),若仅仅检查传感器正向灵敏度幅值线性度是不够的,还应检查其“反向灵敏度幅值线性度”,以便使传感器得出正确的测试数据。1传感器的结构原理按其结构原理而言,压缩式压电传感器(加速度计)可分为三种:边缘安装压缩式、中心安装压缩式和倒置中心安装压缩式。第三种的结构形式与前两种相同,原理也相同;不同的是其敏感元件的安装方向倒置了。所以,与前两种传感器相比较,对于同一加速度输入,其响应极性正好相反,即轴向灵敏度方向相反。前两种型式的传感器结构如图1所示。它...  (本文共4页) 阅读全文>>

《凿岩机械气动工具》1990年20期
凿岩机械气动工具

压缩式压电传感器轴向灵敏度的幅值线性度问题

压电传感器是一种利用压电效应进行机械和电能相互转换的换能器。因为它具有很多优点,所以被广泛地应用于机械结构的振动与冲击参数的测量。压电传感器基本上有压缩式、剪切式和弯曲式三种型式。衡量这种传感器质量好坏的参数有数个,其中主要的是灵敏度。按照一般检定规程规定,要求采用冲击法和谐振梁法检查传感器的幅值线性度。但是对于有正负极性的二次指示仪表,测量高加速度振动以及需要反向安装传感器的冲击情况(即测量负脉冲冲击加速度),若仅仅检查传感器正向灵敏度幅值线性度是不够的,还应检查其反向灵敏度幅值线性度,以便使传感器得出正确的测试数据。在我国,压缩式压电传感器的使用和生产较多,为此谈谈其正反向灵敏度的幅值线性度问题。1传感器的结构原理按其结构原理而言,压缩式压电传感器(加速度计)可分为三种:周边压缩式、中心压缩式和倒置中心压缩式。第三种的结构形式与前两种相同,原理也一样,不同的是其敏感元件的安装方向倒置了,所以与前两种传感器相比较,对于同一加速...  (本文共4页) 阅读全文>>