一种差分式谐振器型的无线无源声表面波应变传感器制造技术

本发明专利技术涉及差分式谐振器型的无线无源声表面波应变传感器，包括：天线、匹配电路、封装管座、柔性封装底片和SAW传感器件。其中，天线设置在匹配电路上，匹配电路通过信号引线与SAW传感器件连接。SAW传感器件由所述封装管座和柔性封装底片进行封装。SAW传感器件包括参考器件和感知器件，参考器件用于温度补偿，感知器件用于应变检测。传感器的原理是通过使用应变感知器件直接感受应变作用，从而导致相应谐振频率发生变化，然后经过解耦传感信息即可实现对待测物应变的感知。本发明专利技术通过采用两个单端对谐振型SAW器件参考器件和感知器件以差分的方法解决由环境温度对应变测量干扰的问题。

A differential resonator based passive surface acoustic wave strain sensor

The invention relates to a differential resonator type wireless passive surface acoustic wave strain sensor, including antenna and matching circuit, packaging tube, flexible packaging film and SAW sensor. The antenna is arranged on the matching circuit, and the matching circuit is connected with the SAW sensor through the signal lead wire. SAW sensor encapsulated by the encapsulation header and flexible packaging film. SAW sensors include reference devices and sensing devices, reference devices for temperature compensation, sensing devices for strain detection. The principle of the sensor is to use the strain sensing device to directly sense the strain effect, which leads to the change of the corresponding resonance frequency, and then the sensing strain can be sensed by decoupling the sensing information. By adopting two single ended resonant SAW device reference devices and sensing devices, the differential method is adopted to solve the interference problem of the environmental temperature corresponding to the change measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种差分式谐振器型的无线无源声表面波应变传感器
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应变量的无线无源声表面波传感器。
技术介绍
应变传感器作为工业流程控制的关键部件，广泛应用于航天航空、石油石化、电力、机动车以及铁路等领域中。例如，直升机机翼运行的健康状况的实时监测应用。传统的应变传感器一般基于电阻应变效应。其原理是当金属导体或者半导体受到外力作用时所产生的相应应变会导致其电阻值也会发生相应的变化。该类应变传感器应用较为普遍，但存在如下一些亟待解决的问题：电阻式应变传感器力阻灵敏度低，所以必须要采用电桥放大信号导致线路复杂；其二，电阻式应变传感器分辨力较低，动态响应较差，电阻值变化受温度影响较大；其三，该应变传感器采用电池供电的有源检测方式，难以适应于高温高压及无人值守等极端环境。因此，高灵敏度、高可靠性、稳定性且无线无源的新型应变传感器是其发展方向。声表面波传感器以其独特优点如高精度，高灵敏度，体积小，重量轻，功耗低，具有良好的稳定性，能够快速响应，制作成本低，而且可实现无线无源测量方式，特别适合于高温高压及无人值守等极端应用环境，极具应用前景。无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差分式谐振器型的无线无源声表面波应变传感器，其特征在于，包括：天线(1)、匹配电路(2)、封装管座(3)、柔性封装底片(4)和SAW传感器件(5)；其中，所述天线(1)设置在所述匹配电路(2)上，所述匹配电路(2)通过信号引线(6)与所述SAW传感器件(5)连接；所述SAW传感器件(5)由所述封装管座(3)和柔性封装底片(4)进行封装；所述SAW传感器件(5)包括参考器件(8)和感知器件(9)，所述参考器件(8)用于温度补偿；所述感知器件(9)用于应变检测。

【技术特征摘要】
1.一种差分式谐振器型的无线无源声表面波应变传感器，其特征在于，包括：天线(1)、匹配电路(2)、封装管座(3)、柔性封装底片(4)和SAW传感器件(5)；其中，所述天线(1)设置在所述匹配电路(2)上，所述匹配电路(2)通过信号引线(6)与所述SAW传感器件(5)连接；所述SAW传感器件(5)由所述封装管座(3)和柔性封装底片(4)进行封装；所述SAW传感器件(5)包括参考器件(8)和感知器件(9)，所述参考器件(8)用于温度补偿；所述感知器件(9)用于应变检测。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述参考器件(8)和所述感知器件(9)为两个基于相同压电基底材料的单端对SAW谐振器；所述参考器件(8)包括：第一叉指换能器(10)、第一反射器(12)、第二反射器(13)和第一压电晶体(16)；其中，所述第一叉指换能器(10)采用半导体光刻工艺制作于所述第一压电晶体(16)之上；所述第一反射器(12)和所述第二反射器(13)分布于所述第一叉指换能器(10)两边；所述感知器件(9)包括：第二叉指换能器(11)、第三反射器(14)、第四反射器(15)和第二压电晶体(17)；其中，所述第二叉指换能器(11)采用半导体光刻工艺制作于所述第二压电晶体(17)之上；所述第三反射器(14)和第四反射器(15)分布于所述第二叉指换能器(11)两边；所述第一叉指换能器(10)、第一反射器(12)、第二反射器(13)、第二叉指换能器(11)、第三反射器(14)和第四反射器(15)采用余弦函数切指加权的形式。3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述参考器件(8)纵向放置于所述柔性封装底片(4)上，所述感知器件(9)横向放置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，王毅坚，薛蓄峰，梁勇，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11