基于谐振原理的石英音叉数字温度传感器

摘要：

采用石英晶体热敏新切型（ZY 切型）和音叉结构，设计了一种工作于弯曲振动模式，输出为频率信号的数字温度传感器。针对温度传感器的要求，对石英晶体双旋切角的频率温度特性和机电耦合系数进行分析，确定热敏切型，使其具有较高的频率温度系数和机电耦合系数。对石英音叉结构和振动模式进行有限元仿真分析，优化传感器结构，并采用微机械加工技术制作音叉。实验结果表明，该传感器谐振频率对温度极其敏感并具有良好的频率温度线性关系，在0°C到100°C的测温范围内，频率温度系数为70×10-6°C-1，分辨力为0.002°C，测温精度为±0.05°C，低功耗小于0.03μw。

关键词：温度传感器、谐振、石英音叉、石英微机械

所属期刊栏目：23

分类号：TP18(自动化基础理论)

资助基金：黑龙江省自然科学基金F201136, F201308；黑龙江省教育厅科学技术研究项目11551074

在线出版日期：2016-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1618-1622