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日本高精度智能電子產品研發

時間：2016-05-16 16:09:10

　【日經BP社報道】日本電波工業開發出了傳感器元件使用石英晶體的傳感器模塊，可通過頻率檢測重力、加速度、傾斜及位移等物理量的微小變化。加速度的最大檢測范圍是±50kGal，最小精度為1mGal。與原來的MEMS傳感器相比，加速度檢測范圍和精度都提高了一個數量級，能在廣泛的動態范圍內檢測加速度。適用于地震測量、資源勘探、構造物震動測量、傾斜儀、土木調查、機械和車輛的平衡調整/速度檢測、人工觸覺、磁場檢測及自動型無人機械等。

　　該模塊在安裝了溫度補償用恒溫槽之后的尺寸最大為W100mm×D100mm×H75mm。重550g。該模塊構造簡單，能夠直接無線傳輸檢測數據，而且不需要將電壓轉換成頻率的裝置，因此，不論單個模塊的成本還是裝入測量、勘探系統后的總體成本都得以降低。對于設置和拆除工作，還有利于減輕負擔和縮短時間。

　　與其他傳感器材料相比，石英晶體具有彈性好（是硅的約1600倍）、耐撞擊性好及檢測范圍廣等特點。但是，石英晶體的機電耦合系數比其他材料小，因此，如果用于傳感器，元件方面需要高穩定的微細加工制造技術，檢測信號方面需要頻率穩定技術等。日本電波工業此次在開發時，進一步改進了該公司作為石英晶體器件綜合廠商培育起來的這些技術。

　　為檢測微小變化，技術人員將此次的傳感器元件做成了懸臂梁形狀，采用了先把設在自由端的電極與相對電極間的距離變化轉換成靜電容量變化再轉換成頻率的構造。材料采用的是最高級的人造石英晶體，采用了溫度變化引起頻率變化最小的AT切割型石英晶體振蕩器。樣品價格方面，帶溫度補償的模塊的參考價格為每個15萬日元。

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