一种静电吸附式微质量传感器

摘要

一种静电吸附式微质量传感器，属于精密传感技术领域。该传感器的多层梯形梁采用悬臂梁结构，作为微小质量测量的关键元件。多层梯形梁由导电弹性板、上绝缘薄膜、下绝缘薄膜和压电薄膜组成，且各层均为相同的梯形结构。导电弹性板带有均匀电荷，依靠静电力将微质量吸附于相应的测量敏感区域，进而通过测量结构的谐振频率变化得到区域内的质量。梯形结构作为敏感元件在提高传感器灵敏度的同时，利用静电吸附效应将微颗粒固定于多层梯形梁的测量敏感端，有效地避免了因悬臂梁谐振引起被测物脱落或相对振动而造成的测量误差，提高了测量准确度和重复可靠度，可广泛用于微小颗粒称重、危化品及食品安全检验以及微生物、细菌或病毒检测等领域。

主权项

一种静电吸附式微质量传感器，它主要包括一个一端固定于固定块(5)上的悬臂粱，其特征是：所述悬臂粱是一个平板结构的多层梯形梁(6)，多层梯形梁(6)的主体采用一个导电弹性板(4)，在导电弹性板(4)的上表面设有一层上绝缘薄膜(2)，下表面设有一层下绝缘薄膜(3)，在悬臂粱固定端的上绝缘薄膜(2)上设有一个上压电薄膜(1)；对导电弹性板(4)表面加载均匀的静电荷，或电气连接具有一定电势的直流电源，依靠静电吸附力将微小被测物固定于多层梯形梁(6)悬臂端的测量敏感区域，并通过测量所述微质量传感器在吸附微颗粒前与吸附微颗粒后的谐振频率差Δf，计算得到微颗粒质量m。