一种谐振器型单端SAW湿度传感器测试系统

声表面波(SAW)传感器已经广泛应用在各个领域.本文介绍了一种基于改进皮尔斯振荡器,中心频率为433.92MHz的谐振器型单端SAW(SAWR)湿度传感器的测试系统,经测试该办法可有效抑制同频点传统SAW振荡器所产生的87MHz附近的谐波,并能有效提高输出信号的功率.本文采用有机复合材料酞菁铜(CuPc)掺杂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为SAW传感器敏感膜进行了湿度测试,并讨论了膜层厚度对传感器特性的影响.     

声表面波质量传感器

在128°Y切割X传播方向上的LiNbO3基片上设计并研制了新型声表面波(SAW)质量传感器.它将输入叉指换能器激发的SAW中心对称分成两路并由各自的输出叉指换能器检测输出.由于环境温度对SAW延迟线振荡器的振荡频率影响较大,传感器的输出不仅决定于质量沉积区所沉积的质量,还决定于测量时所处的环境温度.为此,在SAW质量传感器测量时,同时监测传感器的输入信息质量沉积区的质量和环境温度及其输出频率信息,采用多传感器信息融合技术进行融合处理,质量传感器的温度灵敏度分别从α s0.2=0.8007/℃,α s0.6=0.2488/℃提高到α' s0.2=1.71×10-2/℃,α‘ s0.6=3.28×10-3/℃.     

延迟线型声表面波传感器的研究

声表面波传感器(SAW)可用于检测温度、压力、磁场、电场、加速度、应力、应变、流量、 气体等其工作模式基本上可分为两类延迟线型和振子型本文所要介绍的是作者近期在 德国慕尼黑工业大学检测技术研究所访问研究期间所涉及的一种延迟线型传感器     

声表面波CO气体传感器高精度频率测量研究

声表面波(SAW)CO气体传感器的输出量是频率,因此高精度频率测定是保证其可靠性和正确计量的关键之一;尽管目前有多种频率测量方法,但适合并与传感器相配套的微型、高精度频率仪在国内尚罕见报道;我们在研究了现有频率测量方法的基础上,借助全同步机制、分频技术,将频率误差倍增法和多周期同步法相结合得到了一种适合于声表面波(SAW)CO气体传感器输出频率的测量方法,并给出了实现频率测量的原理和电路及其主要的电子元件。     

Terfenol-D/SAW谐振器/Terfenol-D复合磁传感器

设计了一种由超磁致伸缩材料Terfenol-D和SAW谐振器构成的复合磁传感器,在磁场作用下,Terfenol-D沿长度方向伸缩,并将应力应变传递至SAW谐振器,使其产生应变,造成谐振频率改变,通过测量SAW谐振器谐振频率的变化来测量磁场强度.分析了该磁传感器的传感原理,建立了该复合磁传感器的静态模型,对弹性敏感元件进行了受力分析,根据压磁方程和受力平衡得到该磁传感器的静态特性.实验结果表明:该复合磁传感器灵敏度可达341.6Hz/Oe,较Terfenol-D/SAW谐振器结构灵敏度提高了3倍;测量谐振频率的分辨率为1Hz,SAW谐振器频率稳定度为0.1×10-6时,该磁传感器对磁场的分辨率为10-6T.     

声表面波(SAW)压力传感器输出频率的高精度测量方法研究

SAW压力传感器的输出量是频率,因之精确的频率测定是保证其可靠性和正确计量的关键之一.尽管目前有多种频率测量方法,但适合于和传感器相配套的用于生产现场的微型、高精度频率仪在国内尚罕见报道.我们在研究了现有频率测量方法的基础上,得到了一种适合于SAW压力传感器输出频率的测量方法,并给出了实现频率测量的原理和电路及其主要的电子元件.     

基于MATLAB实现声表面波振荡器稳定度测试系统控制

介绍了声表面波(SAW)振荡器频率稳定度实验系统。通过使用MATLAB7.0图形化编程工具编写了配套控制软件,整合了系统,简化系统控制,解决了原有系统需要调用DOS,EXCEL多个程序的困扰。     

声表面波气体传感器设计与制作

阐述了声表面波(SAW)甲基膦酸二甲酯(DMMP)气体传感器的设计和制作过程。为提高探测灵敏度和选择性,主要考虑了SAW振荡器的频率稳定性,敏感材料巯基十一酸(MUA)采用了分子自组装成膜方式和Cu2+化学修饰。实验结果显示:在1~100mg/m3的浓度范围内具有好的线性度和21Hz/mg/cm3的灵敏度。     

用于调频式电涡流传感器的高稳定性LC振荡电路

为实现防水性电子数显卡尺,提出一种用于调频式电涡流传感器的改进型电容三点式振荡电路,讨论电路各主要参数对振荡器电路起振特性、频率稳定性等性能的影响,结合Spice程序对振荡电路进行时域仿真。经实际测试和验证,证明可以达到5×10-5稳定度,满足了高精度传感器的要求。     

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.     

基于锁相混频原理的高精度激光外差干涉信号的处理方法研究

利用锁相环实现拍频转换,将高频干涉拍频信号降频至1.0 kHz,通过填脉冲式测相方法获得被测相位差.实验结果表明利用该方法在拍频转换后易于获得0.078°的高精度相位差,而且该方法具有实现电路简单、频率稳定性高和相位跟踪稳定的优点.     

DDS芯片AD9854在脉搏波阻抗谱测量中的应用

采用脉搏波阻抗谱法能够有效地减小个体差异和测量条件对阻抗测量的影响,是一种很有前景的血液成分无创检测方法.波阻抗谱测量系统需要两路同频严格正交信号源,且信号频率在要求范围内程控可调.采用直接数字脉搏合成技术,以DDS芯片AD9854为核心设计了用于脉搏波阻抗谱测量系统的恒流驱动信号源.实验结果表明:采用AD9854,电路设计简单,工作可靠,容易实现频率调整,频谱稳定度和精确度以及相位误差满足测量系统要求.     

分式布朗运动（FBM）分维模型对生物大分子构象机理的描述

利用ＦＢＭ分形模型以白内障为样本，进行了构象机理的研究．首先认为生物大分子—蛋白质凝聚运动的最好描述是ＦＢＭ；其次，对由于蛋白质构象运动而产生的白内障的宏观性质进行了图象纹理分析；把白内障图象按不同的窗口大小和展开方式由二维数据展成一维数据，用极大似然估计ＭＬＥ方法估算Ｈ值，进行白内障图象的区域分割和特征抽取．最后给出最佳窗口大小和展开方式为６×６和圆形方式，Ｈｕｒｓｔ指数是描述白内障的定量参数     

双声路声表面波毒剂传感器的设计

对声表面波（SAW）芯片结构类型、参数条件、覆膜方法及制作工艺流程进行了详细研究,设计了一种新型双声路谐振器型SAW毒剂传感器,并以聚表氯醇PECH为敏感膜材料,测试了该传感器对芥子气（HD）的检测性能,结果表明：该传感器具有稳定性好、灵敏度高、响应快速、适于连续实时检测等特点,为发展毒剂检测器材提供了依据。     

声表面波温度传感器的研究

研究了声表面波温度传感器的敏感机理，延迟线设计的若干准则，结构参数设计的方法选择，以及配套电路设计，并对频温特性的测试进行了探讨。     

SAW gas sensor with proper tetrasulphonated phthalocyanine film

A surface acoustic wave (SAW) piezoelectric device with a dual-path SAW delay line oscillator configuration has been developed to detect nitrogen dioxide (NO₂) gas. One delay line is coated with a Langmuir-Blodgett (LB) film of copper tetrasulphonated phthalocyanine (CuTsPc), while the other is uncoated. NO₂ gas can be selectively abosorbed by the CuTsPc LB film and then alters the SAW characteristics, which in turn causes the oscillation frequency to change. The concentration of NO₂ can be detected by measuring the relative change in the frequency of the two oscillators. The CuTsPc LB film-coated SAW device has been demonstrated to be sensitive to low concentrations of NO₂ gas. There is a linear relationship between NO₂ concentration and frequency change under 12 ppm NO₂ concentration. The sensitivity of the device is about 128 Hz/ppm NO₂. The response time is 10 min, and the recovery is 40 min. It can be applied as a small, inexpensive and sensitive NO₂ gas sensor.     

基于磁致伸缩效应的声表面波电流传感器敏感机理分析

为实现高灵敏度、低温漂的高性能电流传感器,提出将声表面波技术与磁致伸缩效应相结合的电流检测方法,分析了其敏感机理并改善其温度特性.这种声表面波电流传感器采用128°YX-LiNbO3作为压电基片,表面覆盖SiO2薄膜来改善器件温度稳定性,并溅射超磁致伸缩TbDyFe薄膜以响应电流.在电流作用下,TbDyFe薄膜会发生磁致伸缩效应和ΔE效应,引起声表面波相速度的改变.结合层状介质中声传播理论,分析了给定电流下层状结构中声表面波的传播特性,特别分析了TbDyFe和SiO2膜厚对传感器响应的影响.计算结果表明,TbDyFe和SiO2薄膜厚度分别为0.5μm、2μm时,该声表面波电流传感器具有最大检测灵敏度58.2 kHz/A,有良好温度稳定性和较高的灵敏度,从而为高性能声表面波电流传感器的研制奠定理论基础.     

基于声表面波技术探测微量气体的理论分析

声表面波延迟线振荡器的频率对沉积在延迟线表面上的薄膜很敏感,在延迟线路径上覆盖一层具有选择性的吸附薄膜,这层薄膜吸附对其敏感的气体物质后,其质量密度、弹性参数、介电常数、电导率都将发生变化。给出了传感器的理论分析,根据检测需要,设计最优化的气体传感器。     

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.