一种采用IDT技术的新型高频声体波换能器

压电晶体一液体界面的叉指换能器在一定频率的电信号激励下将仅向液体介质中辐射声体波，可将这一效应用于高频声体波超声换能器的制作。通过分析与计算压电晶体一液体的界面有效介电常数虚部，可确定出叉指换能器仅向液体中辐射声体波的表面慢度。根据待激发声体波的频率和慢度，可得到叉指换能器仅向液体中辐射声体波时的周期。考虑到叉指换能器直接接触液体并向液体中辐射声体波，可在叉指换能器表面敷设一层SiO3薄膜以保护电极。该类换能器的最大优点是不需匹配层而直接向液体中辐射声波，其工作频率上限原则上只受声表面波工艺限制。设计并制作出频率为31．5MHz的声体波超声换能器，实测了频响，与理论相符。     

压电晶体—液体界面上IDT对入射声体波的接收

压电晶体－液体－压电晶体分层结构可用于液体声传感器的研制,两个叉指换能器分别位于两个相向的压电晶体－液体界面上,一个ＩＤＴ向液体中激励声体波,另一个ＩＤＴ接收液体中的声体波。文章通过采用恰当的压电晶体液体界面上的边界条件,研究了ＩＤＴ对声体波的接收,给出了ＩＤＴ的输出电功率与声体波入射角。     

压电晶体-液体界面上IDT对入射声体波的接收

压电晶体－液体－压电晶体分层结构可用于液体声传感器的研制,两个叉指换能器（ＩＤＴ）分别位于两个相向的压电晶体－液体界面上,一个ＩＤＴ向液体中激励声体波,另一个ＩＤＴ接收液体中的声体波。文章通过采用恰当的压电晶体－液体界面上的边界条件,研究了ＩＤＴ对声体波的接收,给出了ＩＤＴ的输出电功率与声体波入射角、晶体取向之间的关系曲线;此外,还探讨了负载对ＩＤＴ电输出的影响。文章所得结果,为研制液体声传感器奠定了理论基础。     

压电晶体-固体-液体结构中IDT的体声波激励

对压电晶体－固体（层）－液体结构中叉指换能器的体声波激励效应进行了深入探讨，通过引入压电晶体－固体层界面的界面有效介电常数，研究了叉指换能器的体声波激励效应与晶体切向、电边界条件及固体层归一化厚度之间的关系。数值分析表明，电边界条件对叉指换能器体声波激励效应的影响可忽略；体声波激励效应与压电晶体切向和固体层归一化厚度密切相关；通过选择恰当的晶体切向、固体层归一化厚度和慢度，叉指换能器仅向液体中激励体声波，且可确定出最强体声波激励时的结构参数。文中所得结果，为有关液体声传感器结构的优化设计奠定了基础。     

一种新型的超声兰姆波换能器

针对固体板无损检测过程中超声兰姆波的多模态特性问题,本文设计并制作了一种可激发和接收单一超声兰姆波模式的新型超声兰姆波换能器。它由铜质叉指电极、导线、绝缘薄膜和YZ铌酸锂晶体等装配而成。采用矢量叠加法计算了叉指电极、YZ铌酸锂晶体相关参数,并将设计的叉指换能器应用于铝板的超声兰姆波检测实验中。实验结果表明,利用本文设计的叉指超声兰姆波换能器,可有效克服兰姆波频散和多模式的特性、实现特定频率下单一模态超声兰姆波信号的激发与接收。     

振动管式液体密度传感器的原理及电路组成

0　引言振动管式液体密度传感器是一种高精度的在线动态测量液体密度的传感器。它的敏感元件 ,即振动子是中空薄壁弹性管。当被测液体流经它时 ,振动管的共振频率发生变化 ,即振动管的共振频率由液体的密度所决定 ,液体密度不同 ,它所对应的振动管的共振频率也不同。因此 ,通过测定振动管的共振动频率即可求出待测液体的密度。该密度传感器的主要优点是 :可以安装在管道上 ,连续进行液体的密度测量 ;测量精度可达 0 .0 5 %以上 ;输出为频率信号 ,容易传输 ,可以数字化显示 ;安装简便 ,故障率低。图 1　液体密度传感器原理模式图1　测量原理…     

利用声体波反射效应的液体密度声传感器

研究了一种新型的液体密度声传感器，其结构为压电基片－液体层－各向同性固体板。在特定取向压电基片的背离液体层的表面上有两个叉指换能器，选择恰当的叉指换能器激励频率，可得到较强的声体波响应。叉指换能器激励的声体波在传感器对应的层状结构中来回反射，液体层密度的变化，将从输出叉指换能器的相位或群延时中得到反映。实验结果表明，对于蒸馏水溶液，当其密度相对变化为１０－６时能予以分辨。     

IDT在YZ—LiNbO3基片上的体声波激励研究

具有广泛应用前景的声板波液体密度传感器采用了叉指换能器（ＩＤＴ）在基片上的体声波（ＢＡＷ）激励效应．文章针对常见的ＹＺ－ＬｉＮｂＯ３基片，研究ＩＤＴ激励ＢＡＷ的响应与激励频率之间的关系。压电基片表面的ＩＤＴ激励的ＢＡＷ在基片内来回反射，选择恰当的ＩＤＴ激励频率，可得到极大的ＢＡＷ响应。实验结果和理论分析表明，ＢＡＷ的极大响应与发射接收ＩＤＴ的间距、基片厚度和激励频率有确定关系。     

IDT在压电晶体—液体界面上的声体波激励

压电晶体－液体界面上的叉指换能器（ＩＤＴ）可向液固介质内激励声体波,这一效应可用于液体声传感器的研制。文章通过引入压电晶体－液体界面的界面有效介电常数,研究了ＩＤＴ的声体波激励强弱与晶体取向之间的关系,给出了最强声体波激励时的晶体取向;同时,还分析了ＩＤＴ仅向液体内激励声体波的情形。     

用叉指换能器制作高频声体波换能器的理论研究

从理论上介绍一种利用叉指换能器制作高频声体波换能器的方法，具有结构和工艺简单，声波模式纯度较高，换能损耗较小和容易消除各种反射波影响的特点。     

电学端口串联叉指换能器连接分析

通过巧妙的矩阵变换,避开了复杂的公式推导,成功解决了电学端口串联叉指换能器中级联的P矩阵合成问题。该方法直接从耦合模出发,根据各段换能器电学端口参量的实际关系,可综合考虑过去方法中忽略的因素,提高了计算的精度。用此方法分析倾斜指结构的宽带低插损声表面波滤波器,并和过去的近似方法计算的结果进行比较,在X-112°YLiTaO3基片上制作了滤波器,试验结果和该文方法计算的结果相吻合。     

剥离工艺制作SAW滤波器IDT的研究

研究了用于声表面波滤波器的微米尺度的叉指换能器的制作工艺。利用剥离工艺,分别采用铝和铬金两种金属制作了叉指换能器的电极,分析了剥离工艺制作叉指电极时的工艺特性。对加工样品的测量分析结果表明,利用剥离工艺制备的叉指换能器电极线条光滑、陡直、清晰,但是成品率较低。对比分析了采用铝和铬金制作的叉指换能器样品结构,结果表明两种金属材料在剥离液中的腐蚀时间不同,铝材料需要较长的剥离时间;两种材料制作的电极图形质量也有差异,铝材料制作的电极更为陡直、精细。     

光纤传感器在液体参量测量中的应用

介绍了一种利用锥形光纤探头测量液体参量的新方法,并且对不同探测条件下的灵敏度作出了比较。在标准的纤芯-包层-涂敷层传感光纤的光线泄漏区,液体通过压力管口被喷射到光纤上作为涂敷层。液滴由压力管口自动喷射出来,通过改变气体压力以及液体密度、黏度、表面张力等物理参量,就可以控制液滴的直径、折射率等参量。在光线泄漏区,传感光纤包层模式功率随着液体参量的改变而改变,从而锥形光纤探头探测到的输出功率也随之改变。实验以橄榄油、甘油、松节油为测量对象,解决了油类液体参量测量难度大的问题,测量灵敏度可以达到折射率每变化0.01,功率改变2~4 dB。该方法与以往所做的对沿光纤传播的包层模式功率的损失特性的简单分析对比,测量结果与理论曲线十分相符。     

一种新型的CMOS温度传感器

提出了一种采用标准CMOS工艺制造的全CMOS电路结构温度传感器的理论及其电路设计.采用CSMC0.6μm的数模混合工艺仿真,结果表明该传感器在-40～125℃的温度范围内,温度灵敏度为-1.15μA/℃.芯片实测,温度灵敏度为-0.99μA/℃.5V供电时,静态功耗为1.5mW,芯片面积为0.025mm2.该传感器的特性表明它非常适用于高容量的集成微系统,在汽车电子、石油采集、生物医学等领域有着广阔的应用前景.     

一种新型的CMOS温度传感器

提出了一种采用标准CMOS工艺制造的全CMOS电路结构温度传感器的理论及其电路设计.采用CSMC0.6μm的数模混合工艺仿真,结果表明该传感器在-40～125℃的温度范围内,温度灵敏度为-1.15μA/℃.芯片实测,温度灵敏度为-0.99μA/℃.5V供电时,静态功耗为1.5mW,芯片面积为0.025mm2.该传感器的特性表明它非常适用于高容量的集成微系统,在汽车电子、石油采集、生物医学等领域有着广阔的应用前景.     

高频补偿倾斜电极型宽带声光叉指换能器

提出了一种新型的宽带声光表面波叉指换能器 (SAW IDT) ,该换能器应用双梯形倾斜电极 ,可对单梯形倾斜电极IDT通带的高频成分进行补偿 ,使通带更宽更平直 ,并无需外补偿网络。通过计算机模拟得出IDT的优化高频补偿因子 ρ=0 12 及其他的优化参数。该器件以Y切X传Ti扩散LiNbO3 作为光波导 ,以～ 15 0nm厚的SiO2 /In2 O3 薄膜作为声波导 ,声孔径W0 =110 μm ,叉指对数 N =9。IDT的中心频率为 187 7MHz,Bragg声光带宽为 5 5 3MHz,通带斜率为 0 0 0 ,通带凹陷深度 <1 0dB。当模转换效率为 99%时 ,测得射频 (RF)驱动功率为 4 5mW ,该器件可望作为 1 15～ 1 6 5 μm红外频谱分析仪的分光器件     

声表面波叉指换能器的一种新设计方案

采用时域上对脉冲响应直接奇偶分解与校正函数相结合的方法设计叉指换能器.并利用几何刻图数据计算理论频响.理论和实验证明,该方法对频响能进行精细调整.所计算的频响比用常规方法计算的精度高,与实验值吻合更好.可用于各种带宽的滤波器设计.