无线无源声表面波传感器研究进展

声表面波（SAW）传感器是一种无线无源传感器,在无源传感、适应恶劣环境等许多方面具有普通传感器不能实现的优点.阐述了声表面波器件的原理和结构特点,并对射频信号收发、信息处理等关键技术进行详细论述,综述了近些年国内外的相关研究现状,并进行了总结与展望.     

基于P矩阵模型的声表面波胎压微传感器研究

轮胎压力监视系统是一种当轮胎气压与温度超出正常标准时,能及时提醒驾驶者的系统。研究的目的在于对该系统一款新型无源无线声表面波微传感器的设计进行理论分析和参数优化。为此,根据耦合模理论推出了P矩阵模型新的表示形式并验证了该表示形式在分析双向对称一致IDT和反射器方面的适用性和精确性。应用P矩阵方法分析IDT的输入导纳和该SAW器件的插损,结果显示该传感器设计具有优良的插损性能。     

基于ZnO单晶声表面波压力传感器的特性研究

基于声表面波(SAW)理论以及SAW谐振器的结构和工作原理,设计了一种基于声表面波(SAW)谐振式压力传感器。采用有限元软件COMSOL Multiphysics对ZnO单晶声表面波谐振器进行建模和仿真,提出符合声表面波振型的对称模态和反对称模态,计算出ZnO单晶的相速度为3 237.31 m/s。讨论了ZnO基底厚度对此压力传感器的相速度的影响,得出ZnO基底厚度越大,相速度越小。最后通过加载0~1 000 kg/m~2的质量块来模拟不同的压力对器件的频率响应的影响,结果显示压力的变化与谐振频率二者具有良好的负相关线性关系。通过拟合得出线性表达式。     

无源无线声表面波温度传感器及其在智能变电站中的应用

为了克服智能变电站温度检测环境复杂、非接触、精度低、成本高的缺点,研究并开发了一款无源无线声表面波智能温度传感器;研究了该型温度传感器的检测机理,并研究了无源无线声表面波智能传感器收发系统;设计了传感器系统射频模块匹配电路,并对输入输出信号进行了Multism仿真;基于无源无线声表面波传感器构建了智能变电站温度检测系统;现场试验发现系统温度精度提高了10%以上,长期运行无故障,表明该无源无线声表面波温度传感器在智能变电站测温中具有优异的表现,具有较广的应用前景。     

一种SAW气体传感器的设计考虑

声表面波气体传感器的最终成功既取决于化学界面膜的性能,也取决于声表面波器件设计的最佳化。给出了声表面波气体传感器的设计考虑。     

基于声表面波的某无线远距识别系统的实现

介绍了一种基于声表面波器件的无线远距识别系统的实现。对声表面波技术及声表面波传感器作了简要的介绍,针对某无线远距识别系统作了详细的分析,并给出了测试结果。     

基于AlN声表面器件的设计与分析

声表面波器件是一种利用压电材料的压电效应与逆压电效应工作电子器件,文章首先详细描述了声表面波器件的设计与仿真过程,运用有限元分析的方法分别计算了利用声表面波的SAW器件与利用体波的BAW器件的性能与各项参数,对相关的器件进行了计算分析,分别用上述方法研究了基于AlN薄膜的声表面波器件和悬臂梁结构的体波器件,推导得出了器件的电学导纳与频率之间的关系,通过分析器件的导纳-频率曲线,推导出器件内部声波的模式以及合适的工作频率,最终得出在IDT周期为8微米的情况下,SAW器件的理想工作频率是0.7～1.95 GHz,BAW器件的理想工作频率在0.6～3.2 GHz的结果.     

用于气体检测的声表面波振荡电路设计

分析了声表面波(SAW)谐振器的性能和特点,对基于双端谐振型声表面波器件进行了振荡电路设计,采用RP1308、B433及Q284三种型号的声表面波谐振器进行了电路调试.测试结果表明,该电路能在固定频率起振,且频率跳变能够控制在30 Hz以下.本电路能够应用于多种不同谐振频率的双端谐振型声表面波气体传感器,具有广泛的应用前景.     

声表面波湿度传感器

叙述了声表面波的有关概念。介绍了声表面波湿度传感器的工作原理及器件制作,并对这种新型湿度传感器的性能及有关问题作了讨论.     

弹性板结构的声表面波陀螺研究

建立了考虑陀螺效应的声表面波在各向同性弹性板中的传播方程。通过数值计算,绘制了绕不同坐标轴旋转时陀螺效应对声表面波波速和波形影响的关系曲线图。计算结果表明:绕声表面波传播方向旋转时的陀螺效应对波速影响较为明显,同时陀螺效应并没有破坏各向同性弹性板中声表面波位移的对称和反对称模态。在实际声表面波陀螺效应传感器设计中,应将传感器设计在合理方位。建立的分析模型更接近于真实的声表面波陀螺效应传感器,为器件精确设计和分析提供了理论指导。     

SAW压力传感器的理论计算及推导

首先介绍了声表面波(SAW)传感器的基本工作原理。而后从理论分析的角度出发,综合运用各有关知识,探讨了声表面波压力传感器的设计计算问题,并给出了具体的计算方法与步骤。     

基于铌酸锂介质的SAW陀螺效应声光检测系统设计与分析

介绍了声表面波(SAW)陀螺效应和声光衍射效应之后,提出了SAW声光陀螺的概念和SAW陀螺效应的声光技术检测方案;论述了SAW陀螺效应检测原理,推导了基本测量公式.SAW陀螺效应声光检测技术的关键是寻找或生产出既有突出SAW陀螺效应,又有良好声光品质的压电-声光晶体.在介绍了铌酸锂(LiNbO3)晶体的主要声光性质后,说明了在LiNbO3上实现SAW陀螺效应声光检测的可行性.最后,指出了今后的主要研究方向.本方案的基本思想是通过声光相互作用,让光把寄载着陀螺效应的SAW信息从SAW介质(同时也是声光介质)中携带出来,通过声光测量技术达到推测声光介质旋转角速度大小的目的.     

Materials choice criteria for surface acoustic wave sensors

The modern materials and types of the substrates used for the surface acoustic wave (SAW) devices are considered and their special requirements for the SAW sensors are discussed. A classification of the SAWsensors is given, and the factors of SAWsensors design and materials choice criteria are discussed.     

用浮动零点法消除温度对SAW加速度计测量准确度的影响

分析了温度漂移对声表面波谐振器(SAWR)及其声表面波振荡器(SAWO)频率特性、以及对SAW加速度计测量准确性的影响,探讨了提高SAW加速度计测量准确度的方法,提出了一种基于浮动零点原理抑制温度共模干扰的双对SAWR加速度计设计方案.本方案不仅通过设置浮动零点SAWR抑制了SAWO频率-温度漂移对SAW加速度计测量准确度的干扰,还在一定程度上降低了对SAWR表面制造工艺的要求.     

Measuring Acoustic Wave Transit Time in Furnace Based on Active Acoustic Source Signal

Accurate measurement of transit time for acoustic wave between two sensors installed on two sides of a furnace is a key to implementing the temperature field measurement technique based on acoustical method.A new method for measuring transit time of acoustic wave based on active acoustic source signal is proposed in this paper,which includes the followings:the time when the acoustic source signal arrives at the two sensors is measured first;then,the difference of two arriving time arguments is computed,thereby we get the transit time of the acoustic wave between two sensors installed on the two sides of the furnace.Avoiding the restriction on acoustic source signal and background noise,the new method can get the transit time of acoustic wave with higher precision and stronger ability of resisting noise interference.     

声表面波传感器的原理及应用综述

详细论述了声表面波传感器的工作模式、工作原理;结合目前声表面波传感器的发展状况,详细论述了声表面波在智能变电站、电力设备、列车、湿度检测以及在复杂多变环境中的应用;对声表面波传感器的发展给出了展望.     

声表面波NO_2传感器敏感膜研究进展

由于工业检测、环境监测、医学监测等领域的需求,高性能NO2传感器得到了广泛的研究。声表面波传感器技术的发展为研发高灵敏度、高稳定性、响应快速、小型化的NO2传感器提供了极大的潜能。总结了近30年来声表面波NO2传感器敏感膜的研究现状,并根据现有的研究和传感器的应用需求,深入探讨了声表面波NO2传感器敏感膜面临的挑战和发展趋势。     

SAW传感器对神经性毒剂及模拟剂的检测进展

基于压电效应和化学特异选择性的有机敏感材料的声表面波(SAW)传感器,因其具有体积小、响应时间快、选择性好、可集成度高等优点而成为对气体实时、在线检测的重要手段之一。介绍了SAW传感器在神经性毒剂及其模拟剂检测中的应用,重点从SAW传感器测试电路、敏感膜材料、成膜方法及信号处理等方面介绍此领域的研究现状,并对发展趋势进行了展望。     

常见气体声表面波传感器研究进展

声表面波(SAW)气体传感器由于具有响应时间快、灵敏度高、体积小、成本低、稳定性好等特点受到广泛关注.本文侧重从敏感材料方面介绍了用于检测几种常见的有毒气体的声波面波传感器的研究进展.