粘度是对流体内部流动阻力的一种度量,是表征流体性质的一项重要参数。目前,粘度测量广泛应用于石油、化工、纺织、国防、医学等领域,如临床医学中,测量血液及生理液体的粘度已成为心脑血管疾病的重要诊断依据;在工业生产中,粘度与温度、压力等一样,是一般工业生产过程的重要参数,人们依靠这些参数对生产流程进行监督和控制,这对提高产品的质量、保障生产安全、改进操作工艺、改善生产条件都具有重要意义。传统的粘度计有细管粘度计、落体粘度计、旋转粘度计等,种类很多。但是这些粘度计制作困难,要求测试条件苛刻,价格高,测量时间长。研究发现,在一定的液体粘度范围内,石英晶体的频率响应和等效阻抗与粘度有良好的相关性。本课题依据石英晶体的逆压电效应,将粘度信号转换为电信号输出,制成一种新型液相介质石英晶体粘度传感器。与传统的测量方法相比,具有以下优点:与计算机连接方便,便于实现自动测量控制;时间稳定性好,便于实时监控;便于携带,成本低。本文讨论了液相介质中石英晶体粘度传感器的工作机理,并以此作为设计传感器的理论依据;从理论上分析了石英晶体在液相介质中的振荡特性和阻抗特性;完成了激励响应式石英晶体粘度传感器结构设计;完成了石英晶体频率驱动系统的设计,包括AT89C52单片机系统、直接数字频率合成器(DDS)、键盘及液晶显示接口、高频放大电路部分等,并完成了相关调试。最后,对该传感器进行了性能测试。通过实验,发现该传感器在谐振频率处的输出电压对于液体粘度变化具有较高的灵敏度;石英晶体谐振频率与液体粘度具有良好的相关性。结果表明,激励响应式石英晶体粘度传感器为液体粘度的测量提供了一种新方法。