Texnik topshiriqlarni tahlil qilish

1.4 Massaga sezgir piezorezonant sensorlar

Ommaviy sezgir rezonatorlar haroratga bog'liq bo'lmagan AT-kesimi bilan yupqa plitalar yoki kvarts linzalaridan tayyorlanadi. Qalinligi siljish tebranishlari rezonatorlarda hayajonlanadi. Biriktiriladigan massa bir yoki ikkala tomondan ham elektrodlarda, ham rezonatorning periferiyasida qo'llanilishi mumkin. Ommaviy to'planish, ya'ni. moddaning sorbsiyasi turli yo'llar bilan sodir bo'lishi va qaytarilmas va qaytarilmas bo'lishi mumkin. Masalan, cho'kma jarayonlari texnologiyasini ishlab chiqishda pyezorezonatorning qalinligi o'lchagichi o'rnatish joyiga cho'kish amalga oshiriladigan sirt bilan bir tekisda joylashtiriladi, bu esa piezorezonatorning chastotasini o'zgartirish orqali jarayonni doimiy ravishda nazorat qilish imkonini beradi. uning ustiga yotqizilgan plyonkaning qalinligi. Gigrometrlar va gaz analizatorlarida piezorezonatorlar o'rganilayotgan moddani ushlab turuvchi maxsus sorbsion qoplamalar bilan qoplangan. Shunday qilib, gigrometrning o'lchash rezonatori yupqa (3 10 ^-7 mkm) kremniy oksidi plyonkasi bilan qoplangan . O'lchovdan so'ng rezonatorni "quritish" mumkin, ya'ni. modda desorbsiyalanadi.

Chastotaning birlashtiriladigan materialning qalinligi h` va zichligi ` bilan bog'liqligi birinchi taxminiy formula bo'yicha aniqlanadi:

f/f = - `h`/( h), (1.1)

bu yerda va h - pyezoelektr elementning zichligi va qalinligi.

Agar o'rganilayotgan modda disk rezonatorining butun yuzasi bo'ylab so'rilgan deb faraz qilsak, bu formula quyidagilarni nazarda tutadi:

f/f = - m/m, (1,2)

bu erda m - rezonator massasi.

Shubhasiz, nisbiy massa o'sishi nisbiy chastota o'zgarishi bilan bir xil piksellar bilan qayd etilishi mumkin, ya'ni. 10 ^-6 -10 ^-7 . Qalinligi h = 0,1 mm bo'lgan kvarts rezonatorlari uchun birlik yuzasiga minimal qayd etilgan massa o'sishi m = (10 ^-6 10 ^-7 ) h = (10 ^-6 10 ^-7 ) 2,65 0,01 = 2,65 (10 ^{- 8} 10 ^{-9 )} ) g/sm ² [2]. Biroq, bunday yuqori piksellar sonini faqat rezonatorlar 0,1 S darajasida termal stabillashgan taqdirda amalga oshirish mumkin , chunki AT-kesilgan rezonatorlar uchun TCR taxminan 210 ^-6 K ^{-1 ni tashkil} qiladi. Maksimal biriktirilgan massa 2 10 ^-3 g / sm ² dan oshmasligi kerak va plyonkalarning qalinligi 1 - 2 mikrondan oshmasligi kerak, aks holda rezonatorning sifat omili keskin pasayadi, bu beqarorlikka va katta o'lchovga olib keladi. xato.
Biz kremniy oksidi (SiO) ning yupqa qatlami bilan qoplangan haroratga bog'liq bo'lmagan kvarts rezonatoridan foydalanamiz. Bu sensorning asosiy qismi bo'lib, uning ma'lumotlari keyinchalik tegishli qurilmalar tomonidan o'zgartirilishi va tahlil qilinishi kerak.