1传感器的结构与工作原理

　　石英谐振式压力传感器主要由压力敏感元件和激振电路组成。传感器的结构如图1所示，包括压力接口、压力敏感元件和壳体等。压力敏感元件是传感器的核心，它包括弹性膜片和音叉式力敏谐振器。当压力作用于弹性膜片时，使膜片产生变形，导致膜片沿直径方向产生拉力或压力，并将该力作用到谐振梁上，谐振梁的频率随作用力变化而变化，利用谐振梁的频率变化来检测被测压力的大小。压力敏感元件各部均由石英晶体材料制成。石英力敏谐振器通过光刻和化学腐蚀工艺加工完成，并采用烧结工艺装配到弹性膜片上，然后，在真空条件下，将弹性膜片烧结到已研磨出空腔的基座上，在完成基座与弹性膜片烧结同时也形成了真空参考力腔，这即符合制作绝压传感器的设计要求，又满足了谐振器的真空工作环境需要。

 
　　式中 L，t和b分别为谐振梁的长、宽和厚度；E和p分别为弹性模量和密度；f0为中心谐振频率。在一阶振动模式，两端固定条件下，常数a0和as分别为1.026和0.294。