6. Измерения 6.1. Техника обнаружения возбуждения (технология 'взрыва')

Резонансные датчики могут быть взволнованы в колебание и

получающаяся частота обнаружила использование нескольких методов. A

ключевое соображение должно избежать унизительной работы датчика из-за используемой техники возбуждения/обнаружения. Электростатическое возбуждение и емкостное обнаружение использовались для представленного датчика. Электростатическое возбуждение обычно имеет низкий расход энергии, обычно является совместимым IC и не значительно влияет на особенности резонатора [13]. Однако, обычное электростатическое возбуждение и емкостное обнаружение часто приводят к электрическому взаимному разговору из-за паразитных емкостей, который имеет тот же самый порядок величины как емкости, которые каждый хочет измерить [6]. Поэтому, новая техника, называемая как 'разорвано', использовалась для датчика давления и эксплуатирует электростатическую/емкостную технику возбуждения/обнаружения, избегая электрического взаимного разговора, отделяя возбуждение и обнаружение вовремя [6]. Получающееся отношение сигнал-шум также очень высоко (360 для версии № 1), и это не под влиянием сигнала возбуждения. Рисунок 11 иллюстрирует принцип 'взрыва'. Структура резонатора взволнована генератором во время короткого периода времени и затем выключена, оставляя резонатор, свободно колеблющийся в резонансе. После короткой задержки частота резонанса обнаружена без влияния любого сигнала возбуждения. Цикл тогда повторен, и возбуждение - фаза, запертая к сигналу обнаружения, гарантирующему, что структура остается в резонансе [6]. Новая техника возбуждения/обнаружения 'взрыва' позволяет высоким напряжениям возбуждения использоваться, все еще облегчая чувствительную схему обнаружения, так как электрический взаимный разговор устранен. Это позволяет электродам быть интегрированными за пределами стеклянных крышек, таким образом обходя проблемы, связанные с подачей через электроды. Электроды накладываются на поднятые углы резонатора, который, как предполагается, является единственной областью, способствующей электростатическому возбуждению и емкостному обнаружению. Два электрода использовались в качестве электродов возбуждения и оставления два как обнаружение

электроды. Однако, возбуждение структура, используя один электрод и обнаруживая с тем же самым электродом было также проверено успешно, таким образом позволяя выбор взволновать и обнаружить частоту колебания, используя единственный электрод.

6.2.

Установка измерения работа устройства была проверена, устанавливая скрытое устройство на монтажной плате возбуждения/обнаружения. Электрический контакт был установлен посредством проведения клея, относился к интегрированным электродам и мелкому калибру внешние провода. У кругооборота было напряжение поставки ±15 V. Весь кругооборот и устройство были помещены в барокамеру, чтобы определить прикладные отношения частоты резонанса давления. Рисунок 12 показывает схематическую диаграмму установки измерения. Датчики были оценены в конфигурации, где два диагональных электрода использовались для возбуждения и оставления два для обнаружения (см. рисунок 13). Хотя датчики, представленные в этой статье, были проверены, помещая датчик непосредственно в барокамере, связи с другой окружающей средой давления могут быть облегчены соединительными шлангами к одному входному порту давления и включению трех оставлений [6]. Измерения в жидкой среде также сделаны возможными через эту технику.

Таблица 3. Результаты эксперимента и теоретический фактор Q для проверенных датчиков. Экспериментальный Экспериментальный резонанс Экспериментальный абсолют частота в относительном давлении давления чувствительность чувствительности атмосферного давления, Экспериментальная Теоретический Тип датчика (Гц) (ppm mbar−1) (Гц mbar−1) Q фактор Q фактор Версия № 1 28 043 36 1.02 ∼2000 —Версия № 2 35 077 15 0.52 14 000 24 000 Версия № 3 13 222 140 1.86∼1600 12 000