导读:本文包含了石英音叉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:音叉,谐振,陀螺,气体,声光,传感器,算法。
石英音叉论文文献综述
李彪,董磊,武红鹏[1]（2019）在《音叉式石英晶振共振频率对QEPAS传感器性能影响的研究》一文中研究指出以标准商用石英音叉(QTF)为测声模块的石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种痕量气体检测技术。标准商用QTF拥有的小体积,高Q值,高共振频率的特性使QEPAS技术具有结构紧凑且对环境噪声免疫的特性。但传统商用QTF狭窄的振臂间距以及较高的共振频率,使其无法在光源光束质量较差或被测气体弛豫率较低的情况下被很好的应用于QEPAS系统。为克服上述难题,非标准商用QTF(f_0≠32.7 kHz)被设计制作并越来越多的被装配于QEPAS系统中。因此, QTF共振频率对QEPAS系统信噪比的影响需要被详细研究。以水汽为目标气体,采用二次谐波调制解调技术研究了QTF共振频率对基于QEPAS技术传感器性能的影响。实验结果表明, QTF共振频率的变化对QEPAS系统的输出信号及噪声均有显着影响且QTF共振频率与QEPAS系统信噪比之间存在反比关系。上述结论对QEPAS系统中非标准QTF的设计及使用均具有重要的指导价值,对该类传感器的研发及应用意义重大。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年10期）
白冰,赵玉龙[2]（2019）在《微型石英音叉谐振陀螺抗冲击的建模与仿真》一文中研究指出随着微机电系统技术的飞速发展,微型石英音叉谐振陀螺在各个领域中的应用越来越广泛,工作环境也越来越复杂,有些工作环境非常恶劣,需要经受冲击环境的考验。针对微型石英音叉谐振陀螺结构中"V"字梁在抗冲击方面的设计问题,基于国家标准中的归一化冲击响应谱,利用有限元分析仿真软件COMSOL Multiphsics,分析了不同"V"字梁厚度参数在受到6个方向的1500g、2ms的半正弦冲击时产生的应力和形变。仿真结果表明,当"V"字梁厚度为100μm时,其受到Z+方向的冲击产生的应力为83.045MPa;当"V"字梁厚度为60μm时,其受到Z-方向的冲击产生的应力为149.032MPa;当"V"字梁厚度为80μm时,其受到Z-方向的冲击为94.721MPa。由于石英材料的断裂强度为95MPa,所以"V"字梁的厚度最小值约为80μm。(本文来源于《导航与控制》期刊2019年04期）
张秀坤,张浩,田存伟,王宗良[3]（2019）在《基于振动放大的石英音叉光纤气体传感器设计》一文中研究指出设计了一种基于振动放大的石英音叉光纤气体传感器,并提出了一种气体浓度检测方法。传感器改变了采用前置放大及锁相放大的传统方法,利用激光反射放大的方法测量音叉臂因光声效应产生振动的幅度,利用线阵CCD作为激光反射放大的检测部件。通过实验对比,证明了该方法的有效性。(本文来源于《信息技术》期刊2019年06期）
丁俊雅[4]（2019）在《基于石英音叉光电探测器的挥发物检测方法研究》一文中研究指出随着化学工业的迅速发展,挥发性有机物(VOCs)已逐步成为工业生产过程的重要原料,但是因其大多具有毒性、且易燃易爆、容易形成有机污染物,严重威胁了生产安全和社会安定。因此,对VOCs进行准确的实时在线监测,对危险品进行成分识别和智能预警都有着重要的实际意义。中红外激光吸收光谱因其其无损检测、快速响应和高灵敏度等特性而被广泛用于大气环境、工业处理控制等领域的气体检测分析。目前,该技术中常用光电探测器主要有碲镉汞探测器(MCT)和量子阱探测器,总体上成本较高。此外,受探测器所用介质材料的自身特性限制,通常波长或频率响应带宽有限,从而无法满足整个电磁波范围内的全波段响应。本论文基于石英音叉(QCTF)的压电效应和谐振特性研制了一种成本低、无波长响应带宽限制的光电探测器,深入研究了其对相关参数的依赖特性,并与商业化光电探测器进行了对比,检验了石英音叉光电探测器的有效性和可靠性。通过将QCTF探测器与新型外腔式量子级联激光器结合,搭建了一套挥发性有机物检测系统;通过检测不同站点汽油样品中挥发性有机物的红外吸收光谱,结合数据库标准参考光谱与自行建立的多算法光谱分析模型,实现了对不同型号汽油样本中主要挥发性有机物的相对含量分析和成分归属,结果与其他检测方法报道的结果具有很好的一致性;此外,将该系统拓展到挥发性有机物的远距离探测研究,利用固定波长探测模式,有效抑制了大气和挥发物羽流的湍流效应,分别在1 150 cm-1、1217 cm-1和1250 cm-1波长处实现了乙醚、丙酮和乙醇叁种挥发性有机物混合羽流的有效识别和分析,探测距离可达40米,为工业处理控制和公共安全维护等领域中危化品泄漏监测和智能预警等应用奠定了良好基础。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-05-01）
李大威,卞雷祥,卜雄洙,郭涛,张胜[5]（2019）在《磁致伸缩材料与石英音叉复合低阻尼谐振磁电效应》一文中研究指出采用磁致伸缩材料与石英音叉谐振器复合设计了一种低阻尼的谐振式磁电敏感单元。石英音叉工作在弯曲振动模式,音叉叉指结合区域(底部)产生的应力/应变方向相反、弯矩相互抵消,实际为解耦区域。将底部与磁致伸缩材料粘接复合设计谐振式磁电敏感单元的Q值主要取决于音叉谐振器自身的高Q值,磁致伸缩材料的高磁机阻尼被隔离。动态磁场作用下,磁-机-电转换过程可看作一个受迫振动过程,当激励磁场频率接近于音叉谐振频率时,输出电信号最大。实验结果表明:磁电敏感单元Q值高达5 034;谐振磁电电流系数达到799.2 nA/Oe;在接近谐振频率32.774 kHz信号激励下,磁电电流系数相对偏置磁场变化的灵敏度达到5 (nA/Oe)/Oe。(本文来源于《传感技术学报》期刊2019年04期）
程刚,曹渊,刘锟,曹亚南,田兴[6]（2019）在《QEPAS系统中石英音叉模态仿真计算与研究》一文中研究指出对石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)系统中常用的石英音叉进行了有限元模态计算,获得石英音叉前6阶振型与模态频率,认知了第4阶对称摆动振型为有效振动,利用单因素法分析了石英音叉的音臂长度l1、音臂宽度w1、音臂厚度t、音臂切角θ、音臂圆孔直径d及音臂圆孔高度h对低阶有效共振频率(Fre)的影响,敏感度依次为:l1> w1>d>θ>t>h,考虑实际设计情形,筛选出了l1,w1,d与h四个石英音叉设计变量,采用Box-Behnken实验设计方案与RSM(response surface methodology)方法,以Fre为函数目标,建立l1,w1,d与h的二次回归响应面模型,得到了参数之间的交互作用,利用Design-Expert软件对响应面模型进行设计参数反求,结果表明,在15 000 Hz≤Fre≤25 000 Hz计算区域内误差较小,基本满足QEPAS系统的计算需求,所提出的研究与设计方法具有一定通用性,可为QEPAS系统中石英音叉结构参数设计提供参考。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年01期）
付雷,孟磊,冯立辉,崔建民,汤一[7]（2018）在《石英音叉陀螺多频率激励自启动算法》一文中研究指出针对不同微石英音叉陀螺适配性差、频率定位精度与稳定性低的问题,提出了多频率激励自启动算法。通过分析驱动信号频率精度对陀螺工作性能的影响,引入频率跟踪算法,提出一种基于跳频法预处理的粒子群多频率激励算法,实现精确定位陀螺谐振频率。实验验证了跳频法和跳频与粒子群结合两种方法均可实现自启动。实验结果进一步表明:跳频与粒子群结合算法较跳频法频率稳定性提高了一倍,频率定位精度更高,可达0.5 Hz以内。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2018年05期）
宋国庆,王长虹,邹向光,王万生,王俊巍[8]（2017）在《采用无电极谐振音叉的石英真空传感器设计》一文中研究指出提出了一种基于气体输运现象的双参数谐振石英真空传感器(QRVS)。与传统QRVS不同,在(zyw)-18°15'切型的石英音叉片本体无任何电极设置,构成"无电极型谐振音叉";采用频率和等效串联电阻值的双参数谐振敏感机制,且音叉厚度t与两叉臂间距g之比为t/g=10。为了增大叉臂与真空中残存气体的机械摩擦阻尼,在叉臂的前端制备了4枚通透沟槽。为了抑制寄生振动模式,提高品质因数Q值和叉臂根部的机械疲劳寿命,在两叉臂的边缘分别制作了半圆形台阶,在支撑隔离区加工了2~5枚矩形槽。典型样品实测数据表明:真空测量范围为10~(-3)~105Pa,分辨率为3×10~(-3)Pa,准确度为10%F.S,稳定性为1.5×10~(-3)Pa,达到了设计要求。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2017年12期）
王琦[9]（2017）在《石英音叉的动态特性及其用于rGO/AuNPs导电机理的研究》一文中研究指出扫描探针显微镜是纳米尺度性能表征的最有效手段,而其传感器原件的选取决定了纳米尺度性能表征的精度、稳定性、测量范围、应用范围等。石英音叉因具有高品质因数、高弹性系数以及自激发自检测等特性,因而可以用于各种极端环境,并逐步替代传统微悬臂梁传感器而被广泛应用于扫描探针显微镜中。但是,石英音叉振动的非对称性,以及测量中弹性力和损耗力的耦合问题造成了校准误差,并严重影响了其在纳米力学测量应用中的准确性,因而需要得到有效解决。本文引入了石英音叉两叉脚的振幅比和相位差作为非对称振动参量,重新研究了石英音叉的二维耦合谐振子模型,确定了非对称作用力梯度、阻尼和两叉脚质量差对校准常数的影响。结果表明,力梯度和阻尼引起非对称振动结果是由于两叉脚在基座处的弹性耦合作用产生的,其中,力梯度作用下石英音叉主要产生谐振频率的变化和两叉脚振幅比的变化,并且谐振频率变化和两叉脚振幅比的变化分别与力梯度呈正比例关系和负比例关系;阻尼作用下石英音叉主要产生激发电压的变化和两叉脚相位差的变化,并且激发电压的变化和两叉脚相位差的变化分别与阻尼呈正比例关系和负比例关系。力梯度和阻尼虽然导致了石英音叉的非对称性振动,但未对校准常数造成实质性影响;而两叉脚质量差对石英音叉校准常数有很大影响,并导致校准常数存在误差。石英音叉用于纳米力学测量中,检测到的谐振频率的变化和激发电压的变化实际是弹性力和损耗力耦合作用的结果,而在现有校准方法中都忽略了这一点。针对这一问题,设计了原位型石英音叉校准方法,以对弹性力和损耗力进行解耦。该方法是基于自主设计的相位差连续可调的双信号输出锁相放大器和激光加载系统实现的,在双信号输出锁相放大器的第一个信号控制石英音叉在谐振频率处以恒定振幅振动时,将第二个信号输入给激光器,并利用光热激发方法对石英音叉叉脚施加交变外力,以实现探针与样品间的力梯度和阻尼作用的定量模拟。基于该方法得到了测量信息力梯度、阻尼与检测信号谐振频率的变化、激发电压变化间的定量关系,并解耦了探针与样品间相互作用的弹性力和损耗力。用文中校准的S4号石英音叉测量了高定向裂解石墨烯(HOPG)表面与碳纤维针尖的相互作用力,结果显示阻尼引起的频率变化占总频率变化的比例的最大值可达36.15%;而力梯度引起的激发电压变化占总激发电压变化的比例的最大值可达8.15%。这也是本校准方法剔除石英音叉纳米力学测量中外力耦合误差的体现。采用本方法对叉脚上粘接不同质量块的多个石英音叉进行了校准,结果显示石英音叉传感器的校准常数没有显现出规律性变化,这与更深层次的结构因素有关。就现阶段研究结果来看,每个石英音叉在用作纳米力学传感器之前都需要校准。开发了基于石英音叉传感器的静电力显微镜和开尔文探针力显微镜,并实现了纳米尺度表面静电力和表面接触电势差的测量。将静电力显微镜和开尔文探针力显微镜与变温电导率测量等研究方法相结合,研究了典型纳米器件还原氧化石墨烯/金纳米粒子(rGO/AuNPs)的电学性能,结果显示AuNPs的引入使rGO导电性提高了叁个数量级,最高为88.54 S/m。分析认为,大量AuNPs作为纳米电极将微米尺度rGO离散化构成大量纳米尺度rGO器件,并导致rGO短路,缩短了沟道距离,进而提高了rGO的导电性能。最后,测试了rGO/AuNPs场效应晶体管的光电特性,结果表明该器件具有负光电导特性,其光电响应率高达10.05 A/W,高于现有文献报道的石墨烯负器件的光电响应率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01）
车一卓[10]（2017）在《石英音叉陀螺的智能制造信息化管理系统开发与设计》一文中研究指出随着以石英音叉陀螺为代表的微机电陀螺技术的发展,惯性器件的生产制造进入了批量化制造的阶段,传统的以人工干预为主的生产管理模式正面临严峻的考验。例如存在人工调度管理混乱、物料堆放随意、流片状态不明、制造数据庞大不便于分析等实际问题。因此有必要开发与设计一套针对石英音叉陀螺的智能制造信息化管理系统,应用到生产过程管理中。本论文从分析本单位石英音叉陀螺的生产现状入手,通过对传统生产管理模式的剖析,发现了现有生产管理模式中存在的问题,提出了系统的整体需求,给出了具体的解决方案。本文所做的主要工作如下:(1)分析生产现状,深入挖掘出生产过程中存在的问题。(2)提出了智能制造信息化管理系统的总体需求与设计。(3)确定了系统实现的架构和整体框架。(4)针对重要功能模块给出了设计实现过程。(5)实现了系统的初步功能测试。整个系统实现后功能完善,使用方便,界面友好。既有系统安全的保证,又满足了生产数据记录和成品率监控等各项功能要求。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
石英音叉论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着微机电系统技术的飞速发展,微型石英音叉谐振陀螺在各个领域中的应用越来越广泛,工作环境也越来越复杂,有些工作环境非常恶劣,需要经受冲击环境的考验。针对微型石英音叉谐振陀螺结构中"V"字梁在抗冲击方面的设计问题,基于国家标准中的归一化冲击响应谱,利用有限元分析仿真软件COMSOL Multiphsics,分析了不同"V"字梁厚度参数在受到6个方向的1500g、2ms的半正弦冲击时产生的应力和形变。仿真结果表明,当"V"字梁厚度为100μm时,其受到Z+方向的冲击产生的应力为83.045MPa;当"V"字梁厚度为60μm时,其受到Z-方向的冲击产生的应力为149.032MPa;当"V"字梁厚度为80μm时,其受到Z-方向的冲击为94.721MPa。由于石英材料的断裂强度为95MPa,所以"V"字梁的厚度最小值约为80μm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
石英音叉论文参考文献
[1].李彪,董磊,武红鹏.音叉式石英晶振共振频率对QEPAS传感器性能影响的研究[J].光谱学与光谱分析.2019
[2].白冰,赵玉龙.微型石英音叉谐振陀螺抗冲击的建模与仿真[J].导航与控制.2019
[3].张秀坤,张浩,田存伟,王宗良.基于振动放大的石英音叉光纤气体传感器设计[J].信息技术.2019
[4].丁俊雅.基于石英音叉光电探测器的挥发物检测方法研究[D].安徽大学.2019
[5].李大威,卞雷祥,卜雄洙,郭涛,张胜.磁致伸缩材料与石英音叉复合低阻尼谐振磁电效应[J].传感技术学报.2019
[6].程刚,曹渊,刘锟,曹亚南,田兴.QEPAS系统中石英音叉模态仿真计算与研究[J].光谱学与光谱分析.2019
[7].付雷,孟磊,冯立辉,崔建民,汤一.石英音叉陀螺多频率激励自启动算法[J].中国惯性技术学报.2018
[8].宋国庆,王长虹,邹向光,王万生,王俊巍.采用无电极谐振音叉的石英真空传感器设计[J].传感器与微系统.2017
[9].王琦.石英音叉的动态特性及其用于rGO/AuNPs导电机理的研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].车一卓.石英音叉陀螺的智能制造信息化管理系统开发与设计[D].天津大学.2017
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