[发明专利]耦合谐振的谐振式应变传感器

摘要

本发明提供一种耦合谐振的谐振式应变传感器，包括两根敏感梁，各敏感梁的两端被固定支撑；检测梁，连接于所述两根敏感梁之间；其中，所述敏感梁工作于对应力敏感的横振动模态，检测梁工作于整体压阻效应显著的纵振动模态，敏感梁与检测梁形成耦合谐振，外加驱动使整个结构以耦合谐振频率振动，敏感梁中的应力会改变敏感梁的共振频率，整个结构的耦合谐振频率随之改变，利用检测梁的压阻效应测量耦合谐振频率就可以测得应力值，并进而计算得到应变。本发明的耦合谐振的谐振式应变传感器具有可采用高温工艺真空封装、高Q值、高分辨率、高灵敏度、长期稳定性好等优点，在应力检测领域具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种耦合谐振的谐振式应变传感器，其特征在于，所述谐振式应变传感器包括：两根敏感梁，各敏感梁的两端被固定支撑；敏感梁锚点电极，分别连接于各敏感梁的两端，以固定支撑所述敏感梁，并实现电学引出；检测梁，连接于所述两根敏感梁之间；短梁以及检测梁锚点电极，所述短梁的一端连接于所述检测梁，另一端连接于所述检测梁锚点电极，通过所述短梁及检测梁锚点电极实现所述检测梁的电学引出；其中，所述敏感梁工作于对应力敏感的横振动模态，检测梁工作于整体压阻效应显著的纵振动模态，敏感梁横振动模态与检测梁纵振动模态的共振频率近似相等，敏感梁与检测梁形成耦合谐振，外加驱动使整个结构以耦合谐振频率振动，敏感梁中的应力会改变敏感梁的共振频率，整个结构的耦合谐振频率随之改变，利用检测梁的压阻效应测量耦合谐振频率就可以测得应力值，并进而计算得到应变。