[发明专利]一种基于石英晶体谐振器的微振动测量方法

权利要求书

1.一种基于石英晶体谐振器的微振动测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)通过机械结构采集振动面产生的待测量的微振动信号；

(2)机械结构将微振动信号转换为应力F加载到石英晶体谐振器的振子上，振子受力(或应变)的作用时，其谐振频率随力的改变而线性变化，使石英晶体谐振器产生频偏；

(3)石英晶体谐振器接入振荡激励电路中，振荡激励电路在上电后输出频率为f的矩形波，在接入石英晶体谐振器后，其输出矩形波频率为石英晶体谐振器的固有谐振频率f₀；当石英晶体谐振器的谐振频率发生线性变化时，振荡激励电路输出的矩形波频率随之发生改变；

(4)采集振荡激励电路输出的频率偏移量，将其转换为振动参数输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体谐振器的微振动测量方法，其特征在于，所述石英晶体谐振器由石英晶片(即振子)、电极和电极引线三部分组成；电激励信号通过电极引线和电极加在石英晶片上，使其产生机械振动，同时从电极上可以取到相应的电信号；当激励信号的频率与石英晶片的固有频率f₀相一致时，石英晶片将产生谐振。

3.根据权利要求2所述的一种基于石英晶体谐振器的微振动测量方法，其特征在于：制作石英晶片的石英材料选型应综合考虑获取尽量大的力灵敏度、频率工作范围以及最佳的频率—温度特性，根据具体应用选择对应的切形和加力方向。

4.根据权利要求1所述的一种基于石英晶体谐振器的微振动测量方法，其特征在于：所述机械结构包括弹簧紧固件、壳体、质量块、预紧细丝、电极引线、和外电极；弹簧紧固件的一端固定在壳体顶部，另一端固定质量块，石英晶体谐振器通过预紧细丝一端与质量块底部固定连接，另一端固定在壳体底部；石英晶体谐振器的电极通过电极引线与外电极焊接在一起；利用弹簧紧固件以及预紧细丝对石英晶体谐振器及质量块施加预紧力；将机械结构的壳体底面与待测微振动面刚性地固定在一起，使机械结构内的质量块与石英晶体谐振器有相同的运动并受到与加速度方向相同的惯性力作用。