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声表面波角速率传感器的理论与数值分析

朱嘉林  李永刚  李业隆  
【摘要】:本文以Christoffel方程和Coulomb定理电学方程为基础,结合压电方程,研究了声表面波角速率传感器的工作原理,利用MATLAB语言编制了数值求解的程序求解包含哥氏力的波动方程,对声表面波器件所常用的三种压电材料:XY112°-LiTaO_3、YZ128°-LiNbO_3和ST-SiO_2进行了数值计算,分别得到了它们波速相对偏移量分别为ΔV/V=1.01ppm/r/s,ΔV/V=0.91ppm/r/s,ΔV/V=0.75ppm/r/s。由于ΔV/V=Δf/f,因此可以得到相对频率偏移量为Δf/f=1.01ppm/r/s,Δf/f=0.91ppm/r/s,Δf/f=0.75ppm/r/s。研究表明:使用XY112°-LiTaO_3作为声表面波角速率传感器的基底材料,可以得到较高的灵敏度及较好的分辨率。

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