集成热电阻的石英谐振露点传感器

来源：计算机测量与控制杂志2025年第6期北京时间：

作者：白雪松,温连鹏,王国华,聂晶

单位：北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院

摘要：露点温度作为最精确的湿度测量方法，被广泛应用在武器装备的生产研制中；石英晶体因其具有高品质因数和高灵敏的质量负载效应，被用于新型谐振式精密露点仪的研制中；针对传统石英谐振露点传感器由于无法直接测量其表面温度而引入的系统误差问题，提出了一种集成热电阻的石英谐振露点传感器；通过微机电系统工艺，在石英晶体表面集成了铂热电阻，实现了对石英晶体表面温度的直接测量，从而消除了系统误差；采用理论计算和有限元分析，对传感器结构参数进行了优化设计，并通过实验验证了所设计的石英谐振露点传感器的性能；实验结果表明，集成热电阻的石英谐振露点传感器的测量精度可达±0.08℃ DP，重复性小于0.11℃ DP，显著提高了传统石英谐振露点传感器的测量精度。

关键词：露点传感器;石英谐振;有限元分析;微机电系统;系统误差

基金资助：航空科学基金(20220034051001)