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的检测,输出为频率信号,具有灵敏度高、抗干扰能力强、测量精度高、不需要AD转换可直接与微处理器相连等优点,在精密的温度测量领域中发挥着重要的作用24。要实现对石英音叉温度传感器特性的准确测试,就需要开发性能稳定、可操作性强的测试系统。目前,市面上针对该传感器的特性测试系统采用示波器、频率计、恒温槽等设备辅助完成,而测试结果无法直观的显示出来,需要进一步计算才能完成对该传感器特性的分析。而基于LabVIEW(LaboratoryVirtualI
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ch)的传感器特性测试系统,为工业界和学术界测试传感器特性提供了一种新的解决方案,实现了软件即是仪器的转变,可以在上位机上直接显示测试的结果(如温度频率特性曲线、拟合方程、灵敏度等),测试结果更加直观,操作更加简单方便5。LabVIEW软件是由美国国家仪器公司创立的应用较为广泛的虚拟仪器集成环境,采用了一种功能强大的图形化编程语言G(Graphics)语言。LabVIEW与其他的编程软件不同,它是专门为科学家和工程师设计的一种编程环境,除了具有数据结构、循环结构、事件处理以及内置编译器之外,还内置种类丰富的函数、助手、工具等,具有简单易学、开发效率高、界面友好、二次开发方便、操作性强、效果直观、可移植性高等优点,因此被工业界和学术界接受,广泛的应用于数据的采集、过程监控、仪表控制、自动检测、数字信号分析和实验室研究等方面611。本文在对传感器理论分析的基础上,开发了基于LabVIEW的测试系统,实现了对传感器温度频率特性和静态特性进行实时、精确、快速的测量,为进一步优化传感器的性能打下基础。2石英音叉谐振式温度传感器21传感器工作原理石英晶体温度传感器是准数字温度传感器,它采用石英音叉谐振器件作为热敏元件,通过特定的机械结构敏感外界温度,将外界温度的变化转换为石英音叉谐振器的机械应变,进一步转换为谐振频率的变化,以频率的偏移来实现对外界环境中不同物理量的检测,即当周围环境温度变化时,石英晶体谐振器的谐振频率会发生变化,根据对频率变化的测量,经过相应的频率与温度的转化,可以实现对温度的测量1214。石英音叉温度传感器与厚度变式石英晶体温度传感器相比具有体积小、质量轻、可靠性高、稳定性好等优点。因此,本文采用石英音叉谐振器作为传感器的敏感元件。22切型与振动模式
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作为敏感元件的石音叉谐振器工作于弯曲振动模式,采用双切角石英晶体热敏切型。石英晶体具r
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