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由于諧振型傳感器在感測被測之量變化時, 表現為諧振頻率的偏移, 因此, 為提高傳感器的分辨率和靈敏度,對探索頻偏的精確測定很為重要. 本文首先對Duffing 方程進行仿真, 指出Duffing 方程在從混沌狀態到大周期轉變時, 同時具有幅值敏感性和頻率敏感性, 進一步提出頻率敏感性可應用于傳感器微弱頻率變化的提取. 仿真表明該方法還能實現對不同頻率變化精度的預性測量, 文中還進一步分析了其理論基礎, 提出了驅動力等效性觀點.
諧振傳感器是廣泛應用的一種傳感器, 其諧振頻率變化反映了被測物理量. 所以研究微弱頻率變化的探測方法有重要意義. 非自治的非線性動力學系統Duff ing 方程的相平面軌跡在從混沌狀態到大尺度周期轉變時表現出的幅值和頻率敏感性, 顯示了它在微弱頻率信號提取方面的潛在應用. 結合正在進行的國家自然科學基金項目《硅微機械諧振傳感器的研究》中的信號提取部分的要求: 信號中心頻率較高, 但是頻率的變化量較小, 而頻率的變化量正是反映了被測壓力、溫度的大小, 所以問題就是要測出高中心頻率基礎上的頻率微小變化, 這是一個相對于中心頻率極小的微弱信號, 利用傳統的線性濾
波的方法很難更精確地測試到這樣的信號. 且由傳感器工作原理可以知道: 該頻率分辨率越高, 傳感器的測試精度就越高, 分辨率也就越高[ 1 ]. 所以提高頻率分辨率是該傳感器設計的一大關鍵技術. 就此進行仿真, 研究了利用混沌理論測試諧振頻率的微小變化, 取得了一定效果.
諧振傳感器是廣泛應用的一種傳感器, 其諧振頻率變化反映了被測物理量. 所以研究微弱頻率變化的探測方法有重要意義. 非自治的非線性動力學系統Duff ing 方程的相平面軌跡在從混沌狀態到大尺度周期轉變時表現出的幅值和頻率敏感性, 顯示了它在微弱頻率信號提取方面的潛在應用. 結合正在進行的國家自然科學基金項目《硅微機械諧振傳感器的研究》中的信號提取部分的要求: 信號中心頻率較高, 但是頻率的變化量較小, 而頻率的變化量正是反映了被測壓力、溫度的大小, 所以問題就是要測出高中心頻率基礎上的頻率微小變化, 這是一個相對于中心頻率極小的微弱信號, 利用傳統的線性濾
波的方法很難更精確地測試到這樣的信號. 且由傳感器工作原理可以知道: 該頻率分辨率越高, 傳感器的測試精度就越高, 分辨率也就越高[ 1 ]. 所以提高頻率分辨率是該傳感器設計的一大關鍵技術. 就此進行仿真, 研究了利用混沌理論測試諧振頻率的微小變化, 取得了一定效果.
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