電磁激勵微諧振式傳感器的設計與制作

圖7中前兩根曲線(xiàn)分別是壓力傳感器的中、下諧振器的壓力輸出曲線(xiàn)?？梢钥闯?，兩者的線(xiàn)性度較差，線(xiàn)性相關(guān)系數R2分別為0.996 6和0.999 6，靈敏度(曲線(xiàn)斜率)分別為144.16、81.612 Hz／kPa。最后一根曲線(xiàn)是將上面兩個(gè)諧振器的輸出信號作差分得出的輸出曲線(xiàn)，其線(xiàn)性相關(guān)系數R2為0.999 9，線(xiàn)性度明顯好于單個(gè)諧振器輸出，靈敏度為225.77 Hz／kPa，高于前兩者。這充分證明了差分輸出的效果，無(wú)論從靈敏度和線(xiàn)性度上都好于單個(gè)諧振器輸出。此壓力傳感器滿(mǎn)量程刻度為120 kPa，滿(mǎn)量程時(shí)頻率漂移量為27.331 kHz，相當于諧振器固有頻率的38％。此壓力傳感器為試樣，故測試還不夠完善，存在系統誤差，這些都對最后的測試結果產(chǎn)生影響，有待于進(jìn)行進(jìn)一步的試驗。

4 結 論

利用微電子機械加工技術(shù)成功研制出電磁激勵一電磁拾振硅諧振梁式壓力傳感器。該傳感器的諧振器在空氣中的品質(zhì)因素Q值大于1 200，真空中的Q值大于7 000。采用閉環(huán)自激振蕩方式，測定壓力傳感器的壓力特性在壓力測試0～120 kPa內，差分輸出的結果優(yōu)于單個(gè)諧振梁的輸出結果。差分輸出結果的線(xiàn)性相關(guān)系數為0.999 9，靈敏度為225.77 Hz／kPa。