谐振式传感器的类型及优缺点

谐振式传感器的种类很多，大体分为两类：一类是基于机械谐振结构谐振式传感器；另一类是MOS环振式谐振传感器。其中机械式谐振式传感器应用最广。机械式谐振传感器的振子可以有不同的结构形式，图所示为常见的a 张丝状、b 膜片状、c 筒状、d 梁状等，相应的有振动弦式、振动膜式、振动筒式、振动梁式等谐振传感器之分。通常振子的材料采用诸如铁镍恒弹合金等具有恒弹性模量的所谓恒模材料。但这种材料较易受外界磁场和周围环境温度的影响。石英晶体在一般应力下具有很好的重复性和最小的迟滞，其谐振子的品质因素Q值极高，并且不受环境温度影响，性能长期稳定，因此采用石英晶体作为振子可制成性能更加优良的压电式谐振传感器。其振子通常采用振膜或振梁形状，但按振子上下表面形状它又分为e 扁平形、f 平凸形和g 双凸形三种，如图2所示。表1给出了各种类型机械式谐振传感器的优缺点及应用领域。