壓電懸臂梁微質(zhì)量美E+E傳感器
壓電懸臂梁式微質(zhì)量E+E傳感器由壓電諧振元件組成，是基于壓電效應(yīng)工作的E+E傳感器。當(dāng)目標(biāo)物質(zhì)吸附到E+E傳感器探測(cè)區(qū)，其結(jié)構(gòu)諧振頻率發(fā)生偏移，通過檢測(cè)其諧振頻率偏移量的大小，可定量計(jì)算檢測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。壓電懸臂梁式微質(zhì)量E+E傳感器具有自激、自感、實(shí)時(shí)、實(shí)地、高靈敏度和高檢測(cè)精度、適用環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在微生物檢測(cè)與識(shí)別、原子稱重、生物和化學(xué)檢測(cè)等方面具有非常廣泛的應(yīng)用。

壓電懸臂梁微質(zhì)量美E+E傳感器
壓電懸臂梁E+E傳感器是一種將微力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。該E+E傳感器具有尺寸小、靈敏度高、攜帶方便、反應(yīng)速度快及易于集成等優(yōu)點(diǎn)，所以得到極其廣泛的應(yīng)用。 用于檢測(cè)微小質(zhì)量是壓電懸臂梁E+E傳感器的一個(gè)極為重要的應(yīng)用。壓電懸臂梁E+E傳感器用于檢測(cè)微小質(zhì)量時(shí)，通常工作于動(dòng)態(tài)工作模式。在該工作模式下，壓電懸臂梁上附加的微小質(zhì)量與壓電懸臂梁E+E傳感器振動(dòng)頻率偏移量成正比，因此通過測(cè)試壓電懸臂梁E+E傳感器的頻率變化便可以得到附加質(zhì)量的大小。由于壓電懸臂梁的振動(dòng)頻率與它的有效質(zhì)量的1／2次冪成反比，所以減小壓電懸臂梁的有效質(zhì)量便可提高壓電懸臂梁E+E傳感器的質(zhì)量檢測(cè)靈敏度。從減少微質(zhì)量E+E傳感器的有效質(zhì)量入手，分析了E+E傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)形狀等對(duì)E+E傳感器靈敏度的影響，提出了提高E+E傳感器靈敏度的方法，隨著壓電微懸臂梁E+E傳感器應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，對(duì)其檢測(cè)靈敏度以及準(zhǔn)確地定量分析、流體環(huán)境檢測(cè)等工作性能要求越來越苛刻，現(xiàn)有的質(zhì)量E+E傳感器己不能滿足檢測(cè)靈敏度的要求，因此需要研究提高壓電懸臂梁式微質(zhì)量E+E傳感器靈敏度的方法。針對(duì)不同的測(cè)試環(huán)境、測(cè)試要求，提出了通過改變關(guān)鍵彈性元件諧振器的結(jié)構(gòu)形式、諧振器的工作模式等措施來提高E+E傳感器的檢測(cè)靈敏度和品質(zhì)因數(shù)的方法。具體研究?jī)?nèi)容和研究成果如下：壓電微懸臂梁E+E傳感器的理論分析?；趹冶哿赫駝?dòng)理論，建立了懸臂梁理論分析模型，分析了與E+E傳感器性能相關(guān)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)機(jī)理、共振頻率、靈敏度和品質(zhì)因數(shù)等因素對(duì)E+E傳感器性能的影響。提出了通過優(yōu)化懸臂梁橫截面的結(jié)構(gòu)形式來提高E+E傳感器的檢測(cè)靈敏度的方法，具體設(shè)計(jì)了V型折疊式懸臂梁結(jié)構(gòu)的微質(zhì)量E+E傳感器。建立了E+E傳感器的理論分析模型，設(shè)計(jì)并制備了該構(gòu)型的E+E傳感器樣品，通過有限元仿真和實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地分析了E+E傳感器的靈敏度，討論了E+E傳感器的幾何參數(shù)對(duì)E+E傳感器靈敏度的影響。提出了基于高階工作模態(tài)的諧振式微質(zhì)量E+E傳感器的設(shè)計(jì)方法。建立了基于高階模態(tài)的E+E傳感器分析模型，設(shè)計(jì)了基于四階諧振模態(tài)微質(zhì)量E+E傳感器，制備了基于四階工作模態(tài)的微質(zhì)量E+E傳感器實(shí)驗(yàn)試件，實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明，基于四階工作模態(tài)的微質(zhì)量E+E傳感器與一階模態(tài)相比，E+E傳感器的靈敏度顯著提高。

壓電懸臂梁微質(zhì)量美E+E傳感器
分析了E+E傳感器彈性梁的長(zhǎng)度比和厚度比對(duì)E+E傳感器靈敏度的影響。針對(duì)液體測(cè)量領(lǐng)域亟需解決的難題一消除被測(cè)溶液阻尼，提出一種新型微通道式液體濃度E+E傳感器，利用迂回式的微通道有效擴(kuò)展了E+E傳感器zui敏感檢測(cè)區(qū)域，同時(shí)消除了液體阻尼對(duì)E+E傳感器測(cè)量精度的影響。從理論仿真和實(shí)驗(yàn)論證兩方面對(duì)壓電懸臂梁微質(zhì)量E+E傳感器靈敏度提升方法做了分析研究，驗(yàn)證了所提出設(shè)計(jì)方法的合理性和可行性，為新型優(yōu)良?jí)弘姂冶哿菏轿①|(zhì)量E+E傳感器的研究提供了新的思路。