题目：电磁激励小型振动筒压力传感器的研制

振动筒压力传感器因具有数字量输出、长期稳定性好、低迟滞、重复性好和精度高等优点而广泛应用于机载大气数据计算机、地面校验设备、压力控制器中，传统的直径为Φ18mm的振动筒压力传感器因其外形尺寸较大、功耗较高、抗振性较差而影响了在一些领域中的应用。本论文研制工作基于大量的理论分析与工艺实践，在国内率先研制成功直径为Φ4mm的小型化振动筒，并将一种新型的电磁激励原理成功应用于小型振动筒中，解决了传统电磁激励振动筒压力传感器拾取方式结构复杂、功耗大的问题。小型振动筒外形尺寸设计在借助于振动筒设计分析软件并参照国外相关产品的基础上，围绕直径为Ф4左右的筒体，分别对不同长度和不同厚度尺寸进行了设计分析，结合现有工艺条件投入试验，得到优化后的结构尺寸：直径为Φ4mm、壁厚0.04mm、有效长度30mm，并首次实现（2，1）次模态的振动。本方案采用电磁激励、电容拾取方式，电容量的变化取决于间隙的变化，兼顾考虑振筒筒壁在满量程压力范围的振幅，筒体与两对陶瓷电容之间的间隙设计为0.025mm。结合筒体振动模态进行了电磁激励原理理论分析，分别对激励与拾振设计进行了分析论证，给出整体结构，保证了传感器激励与拾振原理的实现。在对谐振式传感器的机理及实现条件进行综合分析论述的基础上，依照传感器闭环实现条件，分别对激励、拾振及信号放大电路等形成闭环的各个环节进行分析、设计与调试，保证传感器的闭环实现。经传感器测试，电磁激励小型振动筒压力传感器机械品质因数达到1600，谐振状态较好，保证了传感器连续可靠的工作，完成原理样机的研制。