基于量程拓展的谐振式应变结构、应变传感器及制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于量程拓展的谐振式应变结构、应变传感器及制备方法，所述基于量程拓展的谐振式应变结构包括：双端固支音叉及量程拓展梁；所述量程拓展梁位于所述双端固支音叉的两端，且与所述双端固支音叉的两端相连接。本发明专利技术中，量程拓展梁可以降低双端固支音叉的应变量，从而实现谐振式应变传感器量程的拓展；通过设计量程拓展梁与双端固支音叉的尺寸，可以设定双端固支音叉上的应变与实际应变的比例；整个结构为一体化结构，制作工艺简单，便于实现工业化。

Resonant strain structure, strain sensor and preparation method based on range expansion

The invention provides a resonance type strain, strain sensor and preparation method of range based on the extension, including the resonant range expansion strain structure based on the double ended tuning fork and range expansion beam; the beam is in the range expansion of the double clamped fork ends, and is connected with the double clamped at both ends of the tuning fork. In the invention, to expand the range of beam can reduce the strain of double ended tuning fork, so as to realize the expansion of the resonant strain sensor; expanding beam and double ended tuning fork size range can be set through the design, the strain double clamped on the tuning fork and the actual strain ratio; the whole structure for integrated structure the production process is simple, easy to realize industrialization.

【技术实现步骤摘要】
基于量程拓展的谐振式应变结构、应变传感器及制备方法
本专利技术涉及传感器领域，特别是涉及一种基于量程拓展的谐振式应变结构、应变传感器及制备方法。
技术介绍
应变传感器又称应变计(straingauge)是一种常用的传感器，它利用了弹性材料(金属，合金，半导体或者金属陶瓷)的压阻特性来检测被测结构的正应变与剪切应变，它广泛应用于结构健康监测中，涵盖的领域有土木工程，机械，航天，医疗以及可穿戴系统。谐振式应变传感器通过测量应变引起谐振结构的共振频率改变来测量应变值，具有稳定性高，温漂小，准数字化输出，抗干扰能力强等特点，是一类高性能的应变传感器。硅基谐振式应变传感器的一个问题是量程较窄，与应用需求难以匹配。硅基谐振式应变传感器的工作谐振频率随应变迅速变化，特别是当应变为压应变时共振频率可变化到0，过大的谐振频率改变会引起严重非线性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于量程拓展的谐振式应变结构、应变传感器及制备方法，利用量程拓展结构来降低谐振敏感结构上的应变量，实现谐振式应变传感器量程的拓展。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于量程拓展的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于，所述基于量程拓展的谐振式应变结构包括：双端固支音叉及量程拓展梁；所述量程拓展梁位于所述双端固支音叉的两端，且与所述双端固支音叉的两端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于，所述基于量程拓展的谐振式应变结构包括：双端固支音叉及量程拓展梁；所述量程拓展梁位于所述双端固支音叉的两端，且与所述双端固支音叉的两端相连接。2.根据权利要求1所述的基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于：所述量程拓展梁的数量为两根，所述量程拓展梁平行排布，且分别位于所述双端固支音叉的两端。3.根据权利要求1所述的基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于：所述双端固支音叉的两端与所述量程拓展梁的中部垂直连接。4.根据权利要求1所述的基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于：所述双端固支音叉包括：敏感梁及连接块；所述敏感梁的数量为两根，所述敏感梁平行排布且相隔一定间距；所述连接块的数量为两块，所述连接块分别位于所述敏感梁的两端，且位于所述敏感梁与所述量程拓展梁之间，并与所述敏感梁及所述量程拓展梁相连接。5.根据权利要求1所述的基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于：所述基于量程拓展的谐振式应变结构还包括锚点、绝缘层及衬底；所述锚点固定于所述量程拓展梁的两端；所述绝缘层位于所述锚点的下表面，所述锚点通过所述绝缘层固连于所述衬底的上表面；所述衬底的上表面与所述双端固支音叉的下表面及所述量程拓展梁的下表面相隔一定的间距。6.根据权利要求5所述的基于量程拓展的谐振式应变结构，其特征在于：所述双端固支音叉、所述量程拓展梁及所述锚点为一体化结构。7.一种基于量程拓展的谐振式应变传感器，其特征在于，所述基于量程拓展的谐振式应变传感器包括：双端固支音叉、量程拓展梁、敏感电极及驱动电极；所述量程拓展梁位于所述双端固支音叉的两端，且与所述双端固支音叉的两端相连接；所述敏感电极位于所述量程拓展梁之间，且位于所述双端固支音叉的两侧，适于与所述双端固支音叉及所述量程拓展梁共同构成敏感电容；所述驱动电极位于所述量程拓展梁之间，且位于所述双端固支音叉的两侧，适于驱动所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒，王小飞，豆传国，孙珂，吴燕红，李昕欣，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31