一种无线无源声表面波振动传感器制造技术

本发明专利技术提供一种无线无源声表面波振动传感器，包括天线，匹配电路，压电悬臂梁，由半导体工艺沉淀于压电悬臂梁上的反射型延迟线结构的SAW器件，位于悬臂梁自由端末端的质量振子和悬臂梁固定基座。叉指换能器与两个反射器构成SAW器件。制作于压电悬臂梁自由端的质量振子的上下对应封装管座封装管帽处各设置缓冲材料与。当传感器受到振动时，压电悬臂梁自由端的质量振子由于受到振动加速度的作用引起压电悬臂梁沿施力方向产生一个位移，产生弯曲变形，压电悬臂梁表面应变的变化导致反射型延迟线SAW器件中SAW传播速度的变化，由此导致反射型延迟线SAW器件的延时和相位发生相应的改变，通过解耦传感信息即可实现对振动量的感知。

A wireless passive surface acoustic wave vibration sensor

The invention provides a wireless passive surface acoustic wave vibration sensor, including the antenna matching circuit, piezoelectric cantilever beam, reflected by the semiconductor process deposited on the piezoelectric cantilever beam on the SAW device delay line structure, fixed base quality vibrator and cantilever beam in cantilever end of Liang Ziyou. The interdigital transducer and the two reflectors constitute the SAW device. The quality of production on the piezoelectric vibrator cantilever on the corresponding package package cap is arranged with cushioning material. When the sensor receives the vibration when the piezoelectric vibrator mass at the free end of cantilever beam due to vibration acceleration caused by piezoelectric cantilever beam along the direction of a force displacement, bending deformation, change of piezoelectric cantilever surface strain induced changes in reflective delay line SAW transmission speed in SAW devices, which leads to reflective delay line SAW device delay and phase change, by decoupling the sensing information can realize the amount of vibration perception.

【技术实现步骤摘要】
一种无线无源声表面波振动传感器
本专利技术涉及声学技术中的一种声表面波传感器，尤其是涉及一种应用于测量振动的声表面波传感器。
技术介绍
机械振动是各种机器内部结构以及外围保护的诊断与监控的信息来源。基于振动的检测可以评判机械的技术条件、设计与制作质量以及可靠性等。机械设备在运行中会有振动现象，超过正常范围的振动会增加机械疲劳，影响零部件的寿命，甚至发生零部件断裂和设备损坏。因此对关键机械部件的振动进行检测，可以有效监控设备不良状态，及时维护，起到预先发现问题和处理问题的作用，这对于安全生产、延长设备使用寿命、节省成本具有重要意义。传统的机械振动监测系统普遍采用有线测量的方式，存在布线复杂，电缆易于磨损，缺少灵活性，成本高，可维护性差等缺点，对于大量旋转和移动的部件或设备，有线测量方式难以有效完成监测任务。往复式空气压缩机是广泛应用于石油化工行业的一类动力机械，它以其价格低、热效率高、制造技术成熟、变工况以及多台压缩机联网适应性好等优点而被广泛使用。但与此同时，因为具有工况变化大、运动形式复杂以及运行环境多变等特点而呈现出故障发生率较高的一面。曲轴拉杆每秒钟进行3~5次往复运动，对运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述无线无源声表面波振动传感器采用悬臂梁和反射型延迟线结构；所述无线无源声表面波振动传感器包括天线（1）、匹配电路（2）、压电悬臂梁（8）、由半导体工艺沉淀于压电悬臂梁（8）上的反射型延迟线结构的声表面波器件（9）、位于梁自由端（16）末端的质量振子（10）、用于固定压电悬臂梁（8）的固定基座（6）、封装管座（5）和封装管帽（4）。

【技术特征摘要】
1.一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述无线无源声表面波振动传感器采用悬臂梁和反射型延迟线结构；所述无线无源声表面波振动传感器包括天线（1）、匹配电路（2）、压电悬臂梁（8）、由半导体工艺沉淀于压电悬臂梁（8）上的反射型延迟线结构的声表面波器件（9）、位于梁自由端（16）末端的质量振子（10）、用于固定压电悬臂梁（8）的固定基座（6）、封装管座（5）和封装管帽（4）。2.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述声表面波器件（9），采用反射型延迟线结构，由叉指换能器（12）、第一反射器（13）和第二反射器（14）构成；其中，第一反射器（13）用于温度测量与振动测量中的温度补偿，第二反射器（14）用于振动检测；第一个反射器（13）与叉指换能器（12）时域间隔设置为1.1~1.3µs。3.根据权利要求2中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述叉指换能器（12）、第一反射器（13）和第二反射器（14），由半导体工艺技术沉淀于压电悬臂梁（8）上；所述压电悬臂梁（8）材料应选取41°YXLiNbO3、128°YXLiNbO3、YZLiNbO3或者36°YXLiTaO3。4.根据权利要求2中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，用于温度测量与差分温度补偿的第一反射器（13）设置于压电悬臂梁（8）的固定端（15）范围内；用于振动检测的第二反射器（14）要求放置于压电悬臂梁（8）的自由端（16）范围内；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，李勇，王毅坚，薛蓄峰，胡建学，夏前亮，贝伟斌，崔坤，
申请(专利权)人：中电科技德清华莹电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33