工欲善其事，必先利其器。在全球化的今天，專利已不僅僅是創新的一種保護手段，它已成為商業戰場中的利器。麥姆斯咨詢傾情打造MEMS、傳感器以及物聯網領域的專利運營平臺，整合全產業鏈知識產權資源，積極推動知識產權保護與有效利用。應變傳感器又稱應變計（strain gauge）是一種常用的傳感器，它利用了彈性材料（金屬、合金、半導體或者金屬陶瓷）的壓阻特性來檢測被測結構的正應變與剪切應變，它廣泛應用 于結構健康監測中，覆蓋的應用領域包括土木工程、機械、航天、醫療以及可穿戴系統等。相比于傳統的應變片，硅基諧振式應變傳感器具有靈敏度高、溫漂小、準數字化輸出、抗干擾能力強等特點，是一類高性能的應變傳感器。硅基諧振式應變傳感器一般采用雙端固支音叉結構（Double Ended Tuning Fork，DETF） 的諧振式傳感器。通過將兩根雙端固支梁并聯，并使兩根梁的振動反相，形成音叉結構，來 獲得較高的品質因數（Q值）。目前，硅基諧振式應變傳感器的主要問題在于，硅微機械結構受空氣阻尼的影響較大，在常壓下難以獲得較高的Q值，必須采用真空封裝，而目前較成熟的微機械真空封裝技術一般需要超過 400度的高溫工藝或者需要使用低滲透率的封裝材料并結合吸氣劑，這兩類工藝與硅基諧振式應變傳感結構的兼容性較差。日本橫河電機株式會社研制的高精度諧振式壓力傳感器中采用了一種H型諧振式應變敏感結構。該結構采用均質的H型梁，通過電磁驅動使H型梁的4個臂振動，通過電磁檢測振動頻率隨應力的變化。由于該結構為均質硅結構，沒有金屬引線，可以采用高溫的硅外延工藝實現真空封裝。但是，該結構必須采用電磁驅動、電磁檢測，當用作應變傳感器時，電磁鐵的封裝難度大。【推薦發明專利】《耦合諧振的諧振式應變傳感器》【發明內容】鑒于以上現有技術的缺點，本發明提供了一種耦合諧振的諧振式應變傳感器，以實現一種可采用高溫工藝真空封裝、高Q值、高分辨率、高靈敏度、長期穩定性好的壓阻檢測諧振式應變傳感器。

本發明的工字型諧振式應變傳感器結構的立體示意圖本發明的耦合諧振的諧振式應變傳感器的結構包括：兩根敏感梁，各敏感梁的兩端被固定支撐；檢測梁，連接于上述兩根敏感梁之間。其中，敏感梁工作于對應力敏感的橫振動模態，檢測梁工作于整體壓阻效應顯著的縱振動模態，敏感梁橫振動模態與檢測梁縱振動模態的共振頻率近似相等，敏感梁與檢測梁形成耦合諧振，外加驅動使整個結構以耦合諧振頻率振動，敏感梁中的應力會改變敏感梁的共振頻率，整個結構的耦合諧振頻率隨之改變，利用檢測梁的壓阻效應測量耦合諧振頻率就可以測得應力值，進而計算得到應變。本發明的耦合諧振的諧振式應變傳感器，可以采用均質的硅材料制成，結構上不需要制作金屬引線，與高溫真空封裝工藝兼容，諧振結構的驅動可以采用靜電驅動、電熱驅動和電磁驅動等多種方式，采用壓阻檢測。因此，本發明的耦合諧振的諧振式應變傳感器具有可采用高溫工藝真空封裝、高Q值、高分辨率、高靈敏度、長期穩定性好等優點，在應力檢測領域具有廣泛的應用前景。【相關專利】《基于量程拓展的諧振式應變結構、應變傳感器及制備方法》