1 长春理工大学 机电工程学院, 吉林 长春 130012
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 轻量化实验室, 江苏 苏州 215123
液体产品的密度检测是审核产品品质的重要手段之一。针对当前传统密度检测装置体积大、功耗高、不易在线检测的问题, 该文设计并制作了一种基于压电微机械超声换能器(PMUT)的液体密度测量传感器。该传感器由两个PMUT(半径为500 μm, 空气中谐振频率为136 kHz)组成, 分别作为发射端与接收端。实验测试结果表明, 该传感器的谐振频率与液体密度成线性关系, 在776~1 150 kg/m3密度范围内具有良好的响应, 其灵敏度为17 Hz/kg/m3。
密度检测 压电微机械超声换能器 薄膜振动 density detection piezoelectric micromachined ultrasonic transducer thin film vibration
1 长春理工大学 机电工程学院, 吉林 长春 130012
2 中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
3 中国科学院 多功能材料与轻巧系统重点实验室, 江苏 苏州 215123
4 上海师范大学 数理学院, 上海 200234
收发一体式压电微机械超声波换能器(PMUT)的接收信号存在较长的拖尾, 导致近场原始回波难以区分, 造成测量盲区, 对此提出了一种在拖尾段识别回波信号的方法。该方法利用解调对数放大器非线性压缩接收信号并进行包络处理, 得到拖尾段具有明显极值点特征的包络曲线, 并通过包络曲线极值点识别回波峰值。选取8组谐振频率不一的PMUT器件对该方法进行测试验证。结果表明, 在最远测距大于300 cm的情况下, 测量盲区缩减至10 cm附近, 该方法具有一定的有效性与普适性。
收发一体式 拖尾 测量盲区 极值点 峰值 PMUT PMUT integrated transceiver tailing measuring blind area extreme point peak value
