[發明專利]一種基于同步共振的壓力檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201810051934.6
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN107976274B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王東方;田利峰;滕浩;杜旭;鄭果文;夏操;萬勝來;馮昊楠;孫超超;安臨君;楊旭;劉欣;殷志富;王昕
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01L11/04
• 分類號: G01L11/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種基于同步共振的壓力檢測裝置，其特征在于：上基底的正面刻蝕上凹槽，在中心形成上單島；上基底的背面刻蝕下凹槽，在中心形成下單島，上凹槽內側均布2N個邊緣基座，N為正整數；上凹槽、下凹槽的圓心均位于上基底的軸線上，下基底上方與下單島下方接觸、且下基底與上基底四周固定連接在一起，2N個諧振單元的耦合部分分別與2N個邊緣基座固定連接、固支梁分別與中心基底的側面固定連接，中心基底的下方與上單島上方接觸；

所述諧振單元的結構是：懸臂梁和固支梁分別與耦合部分連接，壓電片一和壓電片二分別安裝在固支梁和懸臂梁的固定端。

2.根據權利要求1所述的一種基于同步共振的壓力檢測裝置，其特征在于：所述上基底與下基底具有相同的外形尺寸、呈現圓柱狀。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于同步共振的壓力檢測裝置，其特征在于：所述下基底的正面刻蝕了凹槽，凹槽和下單島密封連接，凹槽的中心加工一個壓力孔。

4.采用如權利要求1所述的一種基于同步共振的壓力檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括下列步驟：

（1）在檢測壓力之前用電信號激勵固支梁諧振，然后將壓力作用于下基底中心，待信號穩定后撤掉壓力；

（2）在壓力的作用下，上基底的薄膜向上移動，進而迫使中心基底向上移動，改變固支梁的固有頻率，在懸臂梁上拾取被放大的頻率信號并輸出；

（3）N組數據中滿足誤差條件范圍內的所有數據求取平均值，作為最終的頻率輸出信號；

（4）通過輸出頻率和所受壓力之間的關系來確定待測壓力。