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。     

石英上准纵漏表面声波在液体传感方面的潜在应用

本文报道了石英材料上一种新的可用于液体传感的准纵漏声表面波模式的传播方向 ,即 Euler角为 [0°,136°,5 0°]的传播方向 ,并对该传播方向上准纵漏声表面波在液体传感方面的应用进行了初步研究 .结果表明 :与目前常用液体声表面波传感器所用声波模式所在传播方向相比较 ,这种新的传播方向上存在较少的声表面波模式 ,当应用于液体传感时只有准纵漏声表面波一种模式存在 .特别是 ,该传播方向上准纵漏声表面波频率温度系数实验测量值为 - 31.13ppm/℃ .这些特性使得本文所提传播方向上准纵漏声表面波具有很好的应用前景 .     

基于ASW的RFID标签编码与相关技术

近年来,声表面波(SAW)技术的研究已经成为人们关注的热点,从理论到实践都取得了长足的进步。伴随着电子学,声学和微平面工艺的快速发展,各种声表面波器件的研究与应用在逐步展开,其应用已涉及到卫星通信,广播电视,导航制导,无损检测,识别定位和传感器等众多领域,尤其在非接触式读取识别上有着更为诱人的前景。本文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。简述了目前RFID技术的优势和发展状部况,介绍了RFID系统的组成及其工作原理,对基于声表面波技术的阅读器和标签做了简要的介绍。对其工作原理做了比较详细的说明。标签编码是射频识别需要解决的关键技术。本文对标签编码做了探索式的研究。     

基于声表面波双端谐振器的气体传感器

首先研究了双端声表面波谐振器的一些特点，然后从传感技术角度，给出了一种不用延迟线而采用谐振器对有机气体检测的新方法。     

声表面波无源无线传感系统

介绍了一种新型的无源、无线声表面波传感系统。传感器单元无电源供电，传感的能量来自外界的无线电磁波。传感器单元间，输入和输出均采用非接触的无线方式，无需电线连接。在声表面波传感器中，特殊叉指换能器构造了无源无线编码器和解码器，它能对众多传感器单元编码。该传感器可广泛应用于各种智能结构系统和工程应用中。     

基于零中频的声表面波射频识别收发机的设计

结合声表面波(SAW)标签的物理特性以及零中频的灵活性,设计了一种双通道的声表面波射频识别系统。详细介绍了系统硬件结构,同时给出了零中频结构中直流偏置、本振泄漏、偶次失真和闪烁噪声等问题的解决方案。测试结果表明,该系统不仅成本较低,而且与同类产品相比具有更高的性价比。     

声表面波串联谐振器传感系统构建及初步应用研究

本文探索了一种声表面波串联谐振器传感系统及其初步应用。该传感器的敏感部件由丝网印刷碳电极和一个433MHz声表面波谐振器串联组成。采用真空包装的声表面波谐振器工作在较高的频率下,这有利于提高检测系统的稳定性和灵敏度。我们制备了不同浓度的小鼠肠道内分泌肿瘤细胞STC-1悬液用于检测实验,每种样品取100微升滴在丝网印刷碳电极上,实验记录了每种浓度细胞悬液的传感器响应。实验结果表明该传感器可以检测不同浓度的细胞悬液,并且具有较好的灵敏度。     

复杂声表面波滤波器进化设计

传统的复杂声表面波滤波器设计方法繁杂,迫切需要简炼的复杂声表面波滤波器设计技术,提出了一种新的声表面波滤波器设计方法,它将变迹的输入和输出叉指换能器进行"分割-求和",以声表面波滤波器中心频率处的插入损耗和旁瓣抑制作为寻优目标,叉指换能器的指条长度作为基因,通过选择、交叉和变异等遗传操作,自动生成复杂声表面波滤波器的输入和输出叉指换能器所有指条长度,进化实例表明,所提出的设计方法能自动、高效地满足所要求设计指标的复杂声表面波滤波器,且具有较强的实用价值.     

一种高方向灵敏度光纤F-P超声传感系统设计研究

针对光纤F-P超声传感器工作点易偏离问题,设计了基于双波长稳定技术的低细度光纤F-P传感系统,建立了双波长光纤F-P传感系统的DE算法数学模型,优化设计了一高正交精度光纤F-P传感系统,建立基于该传感器的激光超声检测系统,实验研究了该传感器探测超声信号的有效性和方向灵敏度。结果表明,该传感器可以有效检测试样中激发出的超声表面波信号。激发源与传感器轴向夹角为0°时,表面波幅值最大。随着激发源与传感器轴向夹角增大,表面波幅值降低。激发源与传感器轴线垂直时,幅值下降达80%,说明该传感器有很强的方向性。     

基于声表面波延迟线和谐振器的无源无线阵列传感器

本文介绍了延迟线型无源无线声表面波传感器的结构、传感器系统的组成、工作原理和传输特性.在分析延迟线型无源无线声表面波传感器缺点的基础上,提出了一种全新的谐振延迟型无源无线声表面波传感器的模型,并用延迟线和谐振器构造了这种传感器.它既有谐振型传感器传感距离远的优点,又有延迟线型传感器容易编码的优势.本文还分析了该传感器的信号响应特性和传感器系统的构造.     

基于压电基片微液滴间隙式驱动研究

连续的声辐射力驱动方式难以在平面内精确操控微流体,报道了单步驱动微流体及其在平面中位置确定的方法.在128°-YX LiNbO3上制作中心频率27.7 MHz叉指换能器组,经方波调制的载波信号加到叉指换能器激发间隙性声表面波,以单步驱动其声路径上的微液滴.垂直方向叉指换能器组确定微液滴平面上位置.采用水和0.1 g/mL的NaCl溶液进行间隙性驱动实验,结果表明,在载波强度达到一定幅度时,微液滴运动速度随调制信号频率增大而减少;当调制信号频率一定时,声路径上微液滴运动速度随载波幅度增大而增大.     

电磁声裂纹检测虚拟仪器系统的研究

为了实现表面裂纹的非接触性检测,利用电磁声技术设计并制作了表面波传感器.解决了用于发射电磁声信号的高压窄脉冲串电路以及电磁声信号的高速采样电路这两项关键技术,构建了表面波电磁声裂纹检测虚拟仪器硬件系统,并利用虚拟仪器语言LabVIEW进行了相应的软件开发,采集并分析了电磁声遇到钢板表面裂纹后的回波信号.实验分析结果表明了系统用于裂纹检测的有效性.     

超声流量计探头扰流影响的流声耦合研究

超声流量计测量过程中探头对流场的干扰是流量计系统偏差的重要组成部分,为探究超声流量计探头大小和结构设计所引起的扰流效应,计算实验室实流校准的修正系数,对超声探头扰流影响进行了流声耦合仿真,定量分析了声道速度分布、探头声压信号及其与实测速度之间的关系,得到了小口径流量计探头扰流的系统偏差;并利用分段加权平均的方式,进一步推导了更长声道长度情况下的探头扰流系统偏差.     

基于声表面波技术实现纸基微流开关研究

提出了采用声表面波技术实现纸基微流开关的方法。它由127.68°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3压电基片和两个有一定间隙的纸微通道组成。压电基片上采用微电子工艺制作1个中心频率为27.5MHz的叉指换能器和1个反射栅,纸微流通道采用PDMS薄膜贴附于压电基片的声传播路径上,微流通道一侧微流体在没有声表面波作用时,微流...     

基于声异常透射效应的高强度聚焦超声换能器

高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）作为一种新型无创的外科技术已在临床上应用于各种良恶性实体肿瘤治疗。为了实现安全高效的肿瘤治疗,HIFU换能器的聚焦效率仍然有待提高。本文综述了声异常透射效应的基本原理,以及近期利用声异常透射效应的HIFU聚焦超声换能器的研究。主要涉及两个方面的工作：（1）将声人工结构引入凹面型声透镜的设计,设计并制作了声超常透镜,对声透镜式聚焦换能器进行改进,达到了降低旁瓣的效果,从而提高了HIFU治疗的安全性;（2）基于球弧周期槽阵列设计并制作了超构聚焦换能器,以增强HIFU换能器聚焦效率。从理论及实验两方面研究了超构聚焦换能器与传统凹面换能器的声压分布和在组织中产生的温升。本文研究结果可进一步促进HIFU在临床治疗的广泛应用。     

一种新的纸基微流开关及其活跃方法

提出了一种新的、基于声表面波的纸基微流开关。通过软光刻技术制作内含两个微孔的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微架,其上固定经折叠、长度可变的纸通道。PDMS微架贴附于压电基片之上,并在待连接的两微通道之下方,折叠纸通道最低端离压电基片间距为2 mm。压电基片上采用微电子工艺光刻一对叉指换能器和反射栅。当足够强度的电信号加到叉指换能器对时,激发两相向声表面波,使得压电基片上微流体输运到折叠纸通道,改变其长度,连接其上待连通的两纸基微通道,完成开关功能。对可编程微流器件提供了一种新的编程和开关控制方法。     

聚焦超声在脱气水声场中的多泡分布与声致发光研究

为明确多泡空化在高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）治疗中焦前区、焦后区的副作用,进一步优化HIFU治疗,本文在不同声强下利用高速摄像系统与数字相机拍摄聚焦超声在脱气水声场中的多泡及多泡声致发光（Multi-bubble sonoluminescence,MBSL）的空间分布,通过被动空化检测（Passive cavitation detection,PCD）技术和光电倍增管（Photomultiplier tube,PMT）系统检测多泡空化特征及声场整体发光强度。研究表明：当声强较低时（如3 047 W/cm²）,气泡以驻波场模式分布;随着声强的提高,焦点处出现向焦后方生长的气泡群,3~6 MHz宽带噪声增幅明显,同时MBSL最先出现在焦前区,并向换能器表面扩大,声场整体发光强度与声强成正比;当声强足够高时（如21 328 W/cm²）,焦点处空化泡群剧烈坍缩的同时可见椭球形光斑,嘶嘶声不断,气泡的聚集大大降低了声场的相对发光强度。     

基于声表面波技术数字微流体基片间输运研究

复杂的生化分析系统往往很难集成于一个微流基片中,而按功能分别集成于两个或多个基片,为此,需要实现质荷在两基片间输运.提出了采用声表面波技术实现数字微流体在压电基片和玻璃基片间输运的新方法,它在128°YX-LiNbO3基片上光刻一个叉指换能器和一个反射栅,经功率放大器放大后频率为27.5 MHz的RF信号加到叉指换能器上,它激发的声表面波驱动其声路径上的数字微流体,使其按声传播方向快速运动,并到达与其相连接且经疏水处理的弧形聚合物表面,数字微流体由于自身重力克服表面张力作用沿弧形聚合物表面滑落到玻璃基片,实现两基片间输运.实验结果表明弧形聚合物曲率半径和微流体体积的大小影响其在两基片间输运.同时,提出了较小体积的微流体采用不相溶的油作为辅助微流体实现目标数字微流体在两基片间输运.     

用于超声波激发与检测的电容声换能器

介绍了一种用于激发与检测超声波的电容式换能器,并详细论述了这种非接触换能器的原理。将电介质薄膜置于试样与换能器之间,即提高了发射与接收效率,同时又保持了它的非接触特点。     

声表面波为能量源的微通道关闭研究

为控制微通道内微流体流向,提出了一种声表面波关闭微通道方法。在128°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3压电基片上制作中心频率为27.5 MHz的叉指换能器,其激发的声表面波熔融聚二甲基硅氧烷微槽内固体石蜡,熔融后的石蜡由于毛细作用力沿微通道输运。当移去激发声表面波的电信号后,熔融石蜡固化并阻塞微通道,实现微通道关闭。以红色染料溶液为实验对象,对微通道进行关闭操作。结果表明,声表面波可以成功地实现微通道关闭操作,当电信号功率为31.7 dBm时,微通道关断时间约为5 min。本文工作对声表面波为驱动源的微阀研究具有一定的借鉴意义。