声表面波传感器

   声表面波传感器一般采用振荡器电路形式,由压电材料、叉指换能器(IDT)和振荡电路构成, EP1S60F1020C7其中声表面波振荡器是声表面波传感器的核心,由压电材料基片和沉积在基片上不同功能的叉指换能器组成,有延迟线性(DL型)和谐振器型(R型)两种,如图l⒉13和图1⒉14所示。延迟线型声表面波振荡器由声表面波延迟线和放大电路组成,输入换能器ID Tl激发出声表面波,传播到换能器ID△转换成电信号,经放大后反馈到ID T1上,只要放大器的增益足以抵消延迟线及外围电路的损耗,并满足一定的相位条件,该系统就能产生振荡。谐振器型声表面波振荡器,声表面波在反射栅阵列间来回反射多次,当反射栅两个相邻的指条之间的距离为半波长的整数倍时,就形成驻波,这时两个反射栅阵列之间就形成了谐振腔。发射和接受ID T用来完成声电转换,产生声表面波,只要放大器的增益能补偿谐器及连接导线的损耗,同时满足一定相位条件,就能起振并维持振荡。

    图12-13 延迟线型sAW传感器       图12-14 谐振器型sAW传感器

   由声表面波器件构成的多种传感器,其原理是器件周围物理量、化学量和生物量的变化引起声表面波器件振荡频率的偏移,通过检测频率的变化来监测加速度、温度、湿度、压力、剪切、弯曲等参量。声表面波传感器与传统传感器相比,其采用集成电路中的平面工艺制作,可实现集成化、智能化,使得声表面波传感器体积小、质量轻。声表面波传感器构成的传感器阵列,传感单元之间可以无须信号线连接,阵列输出也无须引线连接,分布容易,抗干扰能力强,灵敏度高,检测范围线性度好,测量重复性好,应用不受限制,可以适用于复杂环境以及不易接触的工程结构和环境遥测、传感和目标识别。声表面波器件己经广泛地应用于通信、广播电视等领域中。