晶体压杆式压力传感器的理论分析和实验研究

一般晶体压杆传感器的可测时间间隔均受压杆长度限制,为了解决这一根本问题,本文对晶体压杆的动力特性,特别是应力波在晶体压杆中的传输规律进行了理论分析和实验研究。研究结果表明,就晶体片与压杆的匹配问题而言,单纯考虑声阻抗匹配与否是不够的。为了获得正确的压力波形,就必须把晶体与压杆看作两个弹性振动系统,来研究它们的相互作用。根据这一分析,我们提出了晶体压杆传感器的设计原则和改善传感器性能的几种方法。给出了性能较好的传感器设计:上升前沿小于2微秒,噪声比为±5%,测量范围0.1公斤/厘米~2至数百个大气压,其最大优点在于测量时间间隔不受压杆长度限制。