热辐射石英音叉温度传感器的研究

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1、国内图书分类号：TP212工学硕士学位论文热辐射石英音叉温度传感器的研究硕士研究生：段金花导师：徐军申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：工学硕士检测技术与自动化装置自动化学院2013年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP2l2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonThermalQuartzTuningForkTemperatureSensorCandidate：Supervisor：DuanJinhuaXuJunAcademicDegreeAppliedf

2、or：MasterofEngineeringSpecialty：DetectionTechnologyandAutomaticEquipmentDateofOralExamination：March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology㈣望㈣他～嘲～哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《热辐射石英音叉温度传感器的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的

3、研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：革乏金舷日期：力／否年牛月JEl哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《热辐射石英音叉温度传感器的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全

4、部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密函作者签名：受益啦导师签名：日期：勿侈年4月1日日期：刀侈年争月，日哈尔滨理_[人学工学顶1：学位论义热辐射石英音叉温度传感器的研究摘要热辐射温度传感器就是利用红外技术进行非接触测温，经过近几年的改良和发展后，测量精度越来越高，能够更精确的测定温度的最大变化。这主要归功于以下两个方面：首先，开发整合的一些热敏材料具有很大的可重复温度系数特性，对温度敏感，温度补偿效果好，能够作为测温原理加以利用；其次，研制的传感结构，敏感性越来越好，即使在低温情况下，也能测出温度的最大变化范围。这就意味着热辐射温度传感

5、器要朝着小型化和集成化发展，降低系统的热质量，提高抗干扰能力，增强稳定性，运用新原理、新结构、新材料，以实现微功耗、低成本、高可靠性等参数指标的提升。本课题选用具有温敏特性的聚N．异丙基丙烯酰胺作为敏感元件，结合对相对温度不敏感的频率控制器件石英音叉谐振器，研制出一种低成本的热辐射石英音叉温度传感器。首先介绍了石英晶体的压电效应和振动模式，并通过对各种切型的频温特性进行比较，确定选择切型；对聚N．异丙基丙烯酰胺的形状记忆原理进行研究分析，选择合适的晶振后，完成传感器的制作。然后设计整体硬件结构：针对石英谐振器设计了一种工作在亚阈值区的晶体振荡电路：用D触发器设计差

6、频电路，这两种电路均经过实验测定其稳定性能。最后搭建整体实验系统，分别从静态特性和动态特性对其进行分析，得到了传感器的三阶频温特性曲线和热响应时间，最后对实验室的误差因素作出总结。关键词聚N．异丙基丙烯酰胺；石英音叉；频温系数；热响应时间哈尔滨理T人学T学硕l：学位论文IIResearchonThermalQuartzTuningForkTemperatureSensorAbstractInfraredtemperaturesensorismainlydependentoninfraredtechnologytoexecutetemperaturemeasurem

7、ent．Formanytransformationsanddevelopments，ithashigherprecisionandhasbeenoptimizedtomeasurethemaximumtemperaturechangeuponexposuretothemeasurand．Theseareattributabletotwofactors：(i)developmentandintegrationoftheexistingthermo—sensitivematerialwithlargeandrepeatabletemperaturecoefficien

8、tofth