电磁激励微谐振式传感器的设计与制作

图7中前两根曲线分别是压力传感器的中、下谐振器的压力输出曲线。可以看出，两者的线性度较差，线性相关系数R2分别为0.996 6和0.999 6，灵敏度(曲线斜率)分别为144.16、81.612 Hz／kPa。最后一根曲线是将上面两个谐振器的输出信号作差分得出的输出曲线，其线性相关系数R2为0.999 9，线性度明显好于单个谐振器输出，灵敏度为225.77 Hz／kPa，高于前两者。这充分证明了差分输出的效果，无论从灵敏度和线性度上都好于单个谐振器输出。此压力传感器满量程刻度为120 kPa，满量程时频率漂移量为27.331 kHz，相当于谐振器固有频率的38％。此压力传感器为试样，故测试还不够完善，存在系统误差，这些都对最后的测试结果产生影响，有待于进行进一步的试验。

4 结 论

利用微电子机械加工技术成功研制出电磁激励一电磁拾振硅谐振梁式压力传感器。该传感器的谐振器在空气中的品质因素Q值大于1 200，真空中的Q值大于7 000。采用闭环自激振荡方式，测定压力传感器的压力特性在压力测试0～120 kPa内，差分输出的结果优于单个谐振梁的输出结果。差分输出结果的线性相关系数为0.999 9，灵敏度为225.77 Hz／kPa。