一种声表面波加速度传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种声表面波加速度传感器，在叉指换能器和第一反射栅间设置第一凹槽，在叉指换能器和第二反射栅间设置第二凹槽。第一凹槽内设置第一弹性材料和第一质量块；第二凹槽内设置第二弹性材料和第二质量块。测量加速度时，第一质量块挤压第一弹性材料，并更多地深入到压电基底内；第二质量块也挤压第二弹性材料，也并更多地深入到压电基底内，改变压电基底内的声表面波共振频率，通过探测该声表面波共振频率实现加速度测量。由于声表面波对压电基底表面附近的形貌和材料非常敏感，所以本发明专利技术具有加速度探测灵敏度高的优点，在加速度传感领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种声表面波加速度传感器
本专利技术涉及加速度传感领域，具体涉及一种声表面波加速度传感器。
技术介绍
加速度传感器是一种测量加速度的传感器件。在加速过程中，通过对质量块所收到的惯性力的测量获得加速度。加速度传感器在智能手机、数码设备、移动设备等方面应用广泛，是一种重要的探测设备。常见的加速度传感器有应变式加速度传感器、压阻式加速度传感器、压电式加速度传感器、电容式加速度传感器等。传统加速度传感器的探测灵敏度越来越难以满足当前精密测量的需要，探索基于不同机理的加速度传感器有利于提高加速度探测的探测灵敏度。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种声表面波加速度传感器，包括压电基底、第一反射栅、第二反射栅、叉指换能器、第一弹性材料、第二弹性材料、第一质量块、第二质量块，第一反射栅、第二反射栅、叉指换能器置于压电基底上，叉指换能器置于第一反射栅和第二反射栅之间，在第一反射栅和叉指换能器间、压电基底上设置第一凹槽，第一弹性材料置于第一凹槽的底部，第一质量块置于第一弹性材料的顶部，在第二反射栅和叉指换能器间、压电基底上设置第二凹槽，第二弹性材料置于第二凹槽的底部，第二质量块置于第二弹性材料的顶部。更进一步地，第一质量块的高度大于第一凹槽的深度，第二质量块的高度大于第二凹槽的深度。更进一步地，在第一质量块和第二质量块的顶部还设有第三质量块。更进一步地，压电基底的材料为钽酸锂、铌酸锂或石英。更进一步地，第一质量块的材料与压电基底的材料相同。更进一步地，第二质量块的材料与压电基底的材料相同。更进一步地，第三质量块的材料与压电基底的材料相同。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种声表面波加速度传感器，在叉指换能器和第一反射栅间设置第一凹槽，在叉指换能器和第二反射栅间设置第二凹槽。第一凹槽内设置第一弹性材料和第一质量块；第二凹槽内设置第二弹性材料和第二质量块。测量加速度时，第一质量块挤压第一弹性材料，并更多地深入到压电基底内；第二质量块也挤压第二弹性材料，也并更多地深入到压电基底内，改变压电基底内的声表面波共振频率，通过探测该声表面波共振频率实现加速度测量。由于声表面波对压电基底表面附近的形貌和材料非常敏感，所以本专利技术具有加速度探测灵敏度高的优点，在加速度传感领域具有良好的应用前景。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是声表面波加速度传感器的示意图。图2是又一种声表面波加速度传感器的示意图。图中：1、压电基底；2、第一反射栅；3、第二反射栅；4、叉指换能器；5、第一弹性材料；6、第二弹性材料；7、第一质量块；8、第二质量块；9、第三质量块。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种声表面波加速度传感器，如图1所示，该加速度传感器包括压电基底1、第一反射栅2、第二反射栅3、叉指换能器4、第一弹性材料5、第二弹性材料6、第一质量块7、第二质量块8。第一反射栅2、第二反射栅3、叉指换能器4置于压电基底1上。压电基底1的材料为钽酸锂、铌酸锂或石英。叉指换能器4置于第一反射栅2和第二反射栅3之间。在第一反射栅2和叉指换能器4间、压电基底1上设置第一凹槽，第一弹性材料5置于第一凹槽的底部，第一质量块7置于第一弹性材料5的顶部。在第二反射栅3和叉指换能器4间、压电基底1上设置第二凹槽，第二弹性材料6置于第二凹槽的底部，第二质量块8置于第二弹性材料6的顶部。应用时，在叉指换能器4上施加射频信号，在压电基底1上激发沿图1水平方向传播的声表面波，声表面波传播到第一反射栅2和第二反射栅3，第一反射栅2和第二反射栅3反射声表面波，并在第一反射栅2和第二反射栅3之间形成驻波。叉指换能器4又被用来接收声表面波，从接收到的声表面波确定压电基底1中声表面波的共振频率。测量加速度时，第一质量块7挤压第一弹性材料5，并更多地深入到压电基底1内；第二质量块8也挤压第二弹性材料6，也并更多地深入到压电基底1内，改变压电基底1内的声表面波共振频率，通过探测该声表面波共振频率实现加速度测量。由于声表面波的能量主要集中在压电基底1表面内1-2个波长以内，所以声表面波对压电基底1表面附近的形貌和材料非常敏感，因此本专利技术具有加速度探测灵敏度高的优点，在加速度传感领域具有良好的应用前景。实施例2在实施例1的基础上，如图1所示，第一质量块7的高度大于第一凹槽的深度，第二质量块8的高度大于第二凹槽的深度。如此一来，第一质量块7和第二质量块8可以具有更大的质量，在相同加速度时，能够产生更大的惯性力，对第一弹性材料5和第二弹性材料6产生更大的压力，第一质量块7和第二质量块8更多地深入到压电基底1内，更多地改变声表面波的共振频率，提高加速度探测的灵敏度。实施例3在实施例2的基础上，如图2所示，在第一质量块7和第二质量块8的顶部还设有第三质量块9。也就是说，第一质量块7和第二质量块8共同支撑第三质量块9。第三质量块9不仅增加了施加在第一质量块7和第二质量块8上的作用力，而且第三质量块9覆盖这叉指换能器4，对叉指换能器4还起到保护作用。实施例4在实施例3的基础上，第一质量块7的材料与压电基底1的材料相同，第二质量块8的材料与压电基底1的材料相同。由于声表面波在相同介质中传播时，具有较小的损耗。第一质量块7和第二质量块8的材料优选为压电基底1的材料时，声表面波在压电基底1与第一质量块7、第二质量块8之间的损耗小，不容易形成界面反射，不容易在压电体中形成更复杂的往复反射，这不仅能量损耗少，而且降低了信号处理难度。更进一步地，第三质量块9的材料与压电基底1的材料相同。当第一质量块7、第二质量块8、第三质量块9的材料都与压电基底1的材料相同时，声波在它们中传播的损耗小。由于第三质量块9与压电基底1的距离小，声表面波也会沿着第三质量块9传播，形成另外一条路径。这条路径传播的声表面波将严重地改变在压电基底1上传播的声表面波的状态。沿第三质量块9的声表面波路径严重地依赖于第一质量块7和第二质量块8露出压电基底的高度。换句话说，当第一质量块7和第二质量块8具有固定的长度时，沿第三质量块9的声表面波路径严重地依赖于第一质量块7和第二质量块8深入到压电基底1的深度。所以当第三质量块9的材料与压电基底1的材料相同时，加速度探测的灵敏度更高。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声表面波加速度传感器，其特征在于，包括：压电基底、第一反射栅、第二反射栅、叉指换能器、第一弹性材料、第二弹性材料、第一质量块、第二质量块，所述第一反射栅、所述第二反射栅、所述叉指换能器置于所述压电基底上，所述叉指换能器置于所述第一反射栅和所述第二反射栅之间，在所述第一反射栅和所述叉指换能器间、所述压电基底上设置第一凹槽，所述第一弹性材料置于所述第一凹槽的底部，所述第一质量块置于所述第一弹性材料的顶部，在所述第二反射栅和所述叉指换能器间、所述压电基底上设置第二凹槽，所述第二弹性材料置于所述第二凹槽的底部，所述第二质量块置于所述第二弹性材料的顶部。/n

【技术特征摘要】
1.一种声表面波加速度传感器，其特征在于，包括：压电基底、第一反射栅、第二反射栅、叉指换能器、第一弹性材料、第二弹性材料、第一质量块、第二质量块，所述第一反射栅、所述第二反射栅、所述叉指换能器置于所述压电基底上，所述叉指换能器置于所述第一反射栅和所述第二反射栅之间，在所述第一反射栅和所述叉指换能器间、所述压电基底上设置第一凹槽，所述第一弹性材料置于所述第一凹槽的底部，所述第一质量块置于所述第一弹性材料的顶部，在所述第二反射栅和所述叉指换能器间、所述压电基底上设置第二凹槽，所述第二弹性材料置于所述第二凹槽的底部，所述第二质量块置于所述第二弹性材料的顶部。


2.如权利要求1所述的声表面波加速度传感器，其特征在于：所述第一质量块的高度大于所述第一凹槽的深度，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：西安柯莱特信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61