[发明专利]一种基于石英圆环谐振器的原子力探针式传感器

摘要

本发明公开了一种基于石英圆环谐振器的原子力探针式传感器，石英圆环谐振器正下方连接有探针，探针正下方设置有压力膜，石英圆环谐振器的水平直径方向上设置有电极，电极包括相互连通在外环表面的第一电极与第四电极，相互连通在内环表面的第二电极与第三电极；控制电路用于控制激振电路、驱动电路输出控制信号，激振电路分别通过引线连接第一电极与第四电极以及第二电极与第三电极；压电陶瓷驱动器的输出端连接于在石英圆环谐振器顶部中心位置，压电陶瓷驱动器与探针相对于石英圆环谐振器中心呈对称安装；压电陶瓷驱动器的驱动端通过引线连接驱动电路。本发明利用原子力检测压力膜的表面形变，具有纳米级别的分辨率。

主权项

1.一种基于石英圆环谐振器的原子力探针式传感器，其特征在于，沿竖直方向设置有压力膜（8）、探针（14）、石英圆环谐振器（7）、压电陶瓷驱动器（3）、控制系统（15）；所述石英圆环谐振器（7）正下方连接有探针（14），所述探针（14）正下方设置有压力膜（8），所述石英圆环谐振器（7）的水平直径方向上设置有电极（6），所述电极（6）具体包括相互连通在外环表面的第一电极（601）与第四电极（604），相互连通在内环表面的第二电极（602）与第三电极（603）；所述控制系统（15）至少包括控制电路（16）、激振电路（17）和驱动电路（19），所述控制电路（16）用于控制激振电路（17）、驱动电路（19）输出控制信号，所述激振电路（17）分别通过引线连接第一电极（601）与第四电极（604）以及第二电极（602）与第三电极（603），在激振电路（17）的作用下产生水平径向的交变电场；所述压电陶瓷驱动器（3）的输出端连接于在石英圆环谐振器（7）顶部中心位置，压电陶瓷驱动器（3）与探针（14）相对于石英圆环谐振器（7）中心呈对称安装；所述压电陶瓷驱动器（3）的驱动端通过引线连接驱动电路（19）。