山东理工大学机械学院 第十章 谐振式传感器 定义：谐振式传感器是直接将被测量变化转换为物体谐 振频率变化的装置，故也称为频率式传感器。 ● 特点： 优点：高精度(0.01%)、高分辨率、高抗干扰能力、 适于长距离传输、能直接与数字设备相连接、高稳 定性和高可靠性。 缺点：要求材料质量较高，加工工艺复杂，所以生产 周期长，成本较高；输出频率与被测量往往是非线 性关系，需进行线性化处理 种类：电式、机械式、原子式
山东理工大学机械学院 第十章 谐振式传感器 ⚫ 定义：谐振式传感器是直接将被测量变化转换为物体谐 振频率变化的装置，故也称为频率式传感器。 ⚫ 特点： 优点：高精度(0.01%)、高分辨率、高抗干扰能力、 适于长距离传输、能直接与数字设备相连接 、高稳 定性和高可靠性 。 缺点：要求材料质量较高，加工工艺复杂，所以生产 周期长，成本较高 ；输出频率与被测量往往是非线 性关系，需进行线性化处理 。 ⚫ 种类：电式、机械式、原子式
山东理工火学机械学院 外壳 振动简 谐振线圈 支承骨架 拾振线圈 铂电阻 基座 外形 振筒 谐振筒压力传感器[≈0.015%]
山东理工大学机械学院 外形 振筒 外壳 振动筒 支承骨架 基座 拾振线圈 谐振线圈 铂电阻 谐振筒压力传感器[～0.015％]
山东理工大学机械学院 第一节原理与类型 ■机械式谐振传感器将被测量转换为物体的机械谐振频率， 其中振动部分被称为振子。 一、基本原理 ●振子谐振频率f: .1 k—振子材料的刚度； m。一振子的等效振动质量。 ●振子谐振频率f与其刚度和等效振动质量m有关，设其初 始谐振频率为f石
山东理工大学机械学院 第一节 原理与类型 ◼ 机械式谐振传感器将被测量转换为物体的机械谐振频率， 其中振动部分被称为振子。 一、基本原理 ⚫ 振子谐振频率f： ⚫ 振子谐振频率f与其刚度k和等效振动质量me有关，设其初 始谐振频率为f0。 k——振子材料的刚度； me——振子的等效振动质量
山东理工火学机械学院 如果振子受力或其中的介质质量等发生变化，则导致振 子的等效刚度或等效振动质量发生变化，从而使其谐振 频率发生变化。 ◆谐振式传感器的组成 ① 振子； ② 激振元件：对振子施加激振力； ③ 拾振元件：测量振子的振动频率。 被测量 激振元件 振子 拾振元件 放大器 频率输出
山东理工大学机械学院 ⚫ 如果振子受力或其中的介质质量等发生变化，则导致振 子的等效刚度或等效振动质量发生变化，从而使其谐振 频率发生变化。 谐振式传感器的组成 ① 振子； ② 激振元件：对振子施加激振力； ③ 拾振元件：测量振子的振动频率。 激振元件 振子 拾振元件 放大器 被测量 频率输出
山东理工大学机械学院 二、类型 ■机械振子的结构：张丝状、膜片状、筒状、梁状。 ■ 材料：铁镍恒弹合金；石英晶体（振膜或振梁，分扁平形、 平凸形、双凸形)等。 ■谐振式传感器类型：振弦式、振膜式、振筒式、振梁式等
山东理工大学机械学院 二、类型 ◼ 机械振子的结构：张丝状、膜片状、筒状、梁状。 ◼ 材料：铁镍恒弹合金；石英晶体（振膜或振梁，分扁平形、 平凸形、双凸形）等。 ◼ 谐振式传感器类型：振弦式、振膜式、振筒式、振梁式等