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日本橫河電機YOKOGAWA高精度諧振式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)
YOKOGAWA橫河電機是工業(yè)自動化與測試與測量解決方案的*供應(yīng)商。將優(yōu)越的技術(shù)與工程服務(wù)，項目管理和維護相結(jié)合，YOKOGAWA橫河電機提供現(xiàn)場驗證的運行效率，安全性，質(zhì)量和可靠性，YOKOGAWA橫河電機認為，AR技術(shù)可以幫助解決人為錯誤的問題。通過將這項技術(shù)與近年來迅速發(fā)展的移動技術(shù)相結(jié)合，并將其用于制造工廠，YOKOGAWA橫河電機旨在減少人為錯誤，提高現(xiàn)場工作的安全性和效率。我們把這個概念稱為“工業(yè)AR”，正在與客戶合作，共同創(chuàng)造未來的愿景，開發(fā)技術(shù)來實現(xiàn)。 YOKOGAWA橫河電機產(chǎn)品范圍：YOKOGAWA分析儀、YOKOGAWA發(fā)電機、YOKOGAWA電源、YOKOGAWA濁度計、YOKOGAWA傳感器、YOKOGAWA溫度變送器、YOKOGAWA差壓變送器、YOKOGAWA流量計、YOKOGAWA壓力變送器、YOKOGAWA溫度控制器等系列產(chǎn)品。
應(yīng)變傳感器又稱應(yīng)變計（strain gauge）是一種常用的傳感器，它利用了彈性材料（金屬、合金、半導體或者金屬陶瓷）的壓阻特性來檢測被測結(jié)構(gòu)的正應(yīng)變與剪切應(yīng)變，它*應(yīng)用 于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，覆蓋的應(yīng)用領(lǐng)域包括土木工程、機械、航天、醫(yī)療以及可穿戴系統(tǒng)等。
相比于傳統(tǒng)的應(yīng)變片，硅基諧振式應(yīng)變傳感器具有靈敏度高、溫漂小、準數(shù)字化輸出、抗干擾能力強等特點，是一類高性能的應(yīng)變傳感器。
硅基諧振式應(yīng)變傳感器一般采用雙端固支音叉結(jié)構(gòu)（Double Ended Tuning Fork，DETF）的諧振式傳感器。通過將兩根雙端固支梁并聯(lián)，并使兩根梁的振動反相，形成音叉結(jié)構(gòu)，來獲得較高的品質(zhì)因數(shù)（Q值）。
目前，硅基諧振式應(yīng)變傳感器的主要問題在于，硅微機械結(jié)構(gòu)受空氣阻尼的影響較大，在常壓下難以獲得較高的Q值，必須采用真空封裝，而目前較成熟的微機械真空封裝技術(shù)一般需要超過400度的高溫工藝或者需要使用低滲透率的封裝材料并結(jié)合吸氣劑，這兩類工藝與硅基諧振式應(yīng)變傳感結(jié)構(gòu)的兼容性較差。
日本橫河電機株式會社YOKOGAWA研制的YOKOGAWA高精度諧振式壓力傳感器中采用了一種H型諧振式應(yīng)變敏感結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用均質(zhì)的H型梁，通過電磁驅(qū)動使H型梁的4個臂振動，通過電磁檢測振動頻率隨應(yīng)力的變化。由于該結(jié)構(gòu)為均質(zhì)硅結(jié)構(gòu)，沒有金屬引線，可以采用高溫的硅外延工藝實現(xiàn)真空封裝。但是，該結(jié)構(gòu)必須采用電磁驅(qū)動、電磁檢測，當用作應(yīng)變傳感器時，電磁鐵的封裝難度大。
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