基于次波长谐振原理的新型压力传感器.pdf

《基于次波长谐振原理的新型压力传感器.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第lO期传感技术学报V01．23No．102010年10月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSOct．2010ANovelPressureSensorBasedonSubwavelengthResonatorCHENHongsheng，1．InstituteofChemicalMachinery，angUniversity，Hangzhou310027，China；、＼2．ResearchInstituteofHangzhoaWahahaGroupCo．，Ltd．，Hangzhou310018，China]Abs

2、tract：Usingaonedimensionalsubwavelengthleft—handed／right—handedresonator，anewpressuresensorisproposed．Theresonatoriscomposedoftwolayers，oneisaleft—handedmediumwithnegativerefractiveindex，theotherisaright—handedmediumwithpositiverefractiveindex．Theright—handedmediumisconnectedwith

3、astraindiaphragm．Simulationresultsshowthattheresonantwavelengthisalinearfunctionofthelogarithmofthepres—sure，exhibitingagoodresolution．Theresonatorcanbedesignedverythin，indicatingthesuperiorityofthepres—suresensorintherealapplications．Keywords：pressuresensor；resonator；straindiaph

4、ragm；resonantwavelengthEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．10．013基于次波长谐振原理的新型压力传感器术陈红生／1．浙江大学化工机械研究所，杭州310027；、＼2．杭州娃哈哈集团研究院，杭州310018／摘要：利用一维的次波长左／右手谐振器结构，提出了一种新型的压力传感器。谐振器由两层结构组成，一层是具有负折射率的媒质，另一层是具有正折射率的媒质，正折射率媒质部分与压力薄片相连。研究结果表明，当压力变化时，谐振器的波长随压力的对数值呈线性变化，具有较高的灵敏度，由于这类谐振器

5、可以做得很薄，在实际应用中具有很大的优势。关键词：压力传感器；谐振器；压力膜片；谐振波长中图分类号：TP212．1；TP212．9文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)10—1426-05传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技件主要由空腔体构成，由于空腔体的直径与弹性膜术之一。在对气体或者液体的压力传感领域，具有片厚度决定了传感器的量程，因此，在加工过程中应高精度、高灵敏度、动态响应快、测量范围宽、无电磁严格控制腔体尺寸。干扰、耐恶劣环境、并能够进行分布式遥测等优点的本文提出了一种基于左／右手谐振器结构的新新型压力传感器将越来越受到重视

6、。其中谐振型压力传感器，可以做得很薄，在厚度上可以小于一式压力传感器以其高精度，良好的长期稳定性广泛个谐振波长，在实现传感器小型化方面具有重要的应用于气压与高度测量、压力自动校准以及精密过意义。这种压力传感器主要采用了具有负折射率特程控制等。这类谐振式压力传感器主要由压力性的媒质，早在1968年，Veselago即提出了这种负敏感元件和激振电路组成，其主要结构包括压力接折射率媒质在一定频率范围内同时具有负的介电常口、压力敏感元件和壳体等。而压力敏感元件是传数和负的磁导率的特性，当时他把这类媒质取名为感器的核心，它包括弹性膜片和音叉式力敏谐振器。左手媒质¨

7、，但是直到20世纪初，这种媒质才在越当压力作用于弹性膜片时，使膜片产生变形，导致膜来越多的科学领域中受到关注，Shelby等在Science片沿直径方向产生拉力或压力，并将该力作用到谐上发表了他们合成的左手媒质材料，并对负折射率振梁上，谐振梁的频率随作用力变化而变化，利用谐特性进行了实验验证，研究结果被Science评为十大振梁的频率变化来检测被测压力的大小。谐振器部科技突破之一1。此后，很多有关负折射率媒质的项目来源：浙江省人才基金项目资助(50776077)收稿日期：2010—04—07一修改日期：2010—06—11第10期陈红生：基于次波长谐振原

8、理的新型压力传感器1427特性及其潜在的应用被提出并且相继得到实验验图1最左边的