本发明专利技术涉及一种电容式微加工超声传感器，尤其涉及一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其包括一电容式微加工超声传感器单元，用于接收操作把其接受到的外部能量转换成一个输出信号，并且，一个第一个天线用于无线遥感传输此输出信号。本发明专利技术采用载波信号对输出信号或接收信号进行调制成调制信号，便于有效的接收处理或者发射，并且结构简单、成本低廉。进一步扩展了它的应用领域，对电容式微加工超声传感器的调制信号进行必要的处理，除了拥有超声传感器的功能，也可以提供压强和流量一类的信息。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电容式微加工超声传感器，尤其涉及一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统。
技术介绍
电容式微力口工超声传感器(Capacitive Micromachined UltrasonicTransducer， CMUT)是一种有着广泛用途的超声传感器。超声传感器可以在像液体，固体和气体等多种 介质里工作。超声传感器已经应用在医药诊断和治疗、生化、无损伤材料测试、声纳、通讯、 接近传感器、流量测量、实时工艺控制、超声显微镜等领域里。电容式微加工超声传感器的 基本结构是一个固定下电极和活动上电极的平行板电容。活动上电极依附在一个可变形的 薄膜上用来传送超声波到临近的介质和从临近的介质中接收(RX)超声波。直流偏置电压 可以加在传感器两电极之间用来设置薄膜到一个优化位置以得到最佳的灵敏度和带宽。发 射(TX)时，一个交流电压加在传感器上，相应的静电力移动薄膜以传送超声能量到临近的 介质。接收时，介质中的超声波引起传感器薄膜震动从而改变传感器的电容。电容变化能 用相应的接收电路探测到。 可是当接收或者发射的为低频信号时，就无法达到理想的接收或者发射效果，因 此，有必要新开发一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器，使之能够有效地 接收或/和发射无线信号。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对原来的电容式微加工超声传感器无法有效进 行无线信号接收或/和发射的问题，提供一种能够有效接收和发射无线信号的电容式微加 工超声传感器系统，它将载波信号和输出信号调制成调制信号后进行接收或/和发射，实 现对低频无线信号的有效接收和发射。接收的能量可以是超声波或低频电压信号。 本专利技术采用下列技术方案实现 —种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，包括一电容式微加工 超声传感器单元，用于接收操作把其接受到的外部能量转换成一个输出信号，并且，一个第 一天线用于无线遥感传输此输出信号。 在上述方案基础上，还包括一个交流信号源用来产生载波信号，此载波信号与电 容式微加工超声传感器的输出信号调制成为一个高频率的调制信号，并通过第一天线无线 遥感传输调制信号。 所述的载波信号为直接加在电容式微加工超声传感器上的交流信号，或者，一个交流信号源产生以后，通过遥感传送到电容式微加工超声传感器上的交流信号。 所述的电容式微加工超声传感器单元旁边设置一无线遥感界面单元，所述的无线遥感界面单元由一个第二天线和一个遥感探测电路构成，第二天线接收从第一个天线无线遥感发射的输出信号。 所述的天线包括一电感部件。 所述的电感部件和电容式微加工超声传感器连接组成一个共振器，比如电感器，且共振频率可以设计成和载波信号频率相同或相近。 电感构件也可以用来调节电容式微加工超声传感器的阻抗。 所述的共振器连接一 电子线路，用以控制共振器，其中，所述的电子线路中包括有 一个开关电路，此开关电路用于控制电子线路的电源，即开关线路被从天线遥感接收到的 信号触发时才给无线遥感电路提供电源。 所述的无线遥感界面单元接收到调制信号后，经过放大器和滤波器进入调制解调 器，然后再经另一放大器放大和滤波，最后进入信号处理单元处理。 —光源照射到被成像物体上被散射而产生超声波，电容式微加工超声传感器单元 探测到超声波，并转换成传感器的输出信号，经调制后输出，被无线遥感界面单元接收并成 像。 超声波由可由另外的超声源产生，外加在电容式微加工超声传感器上，此电容式 微加工超声传感器单元接收到超声波，并转换成传感器的输出信号，经调制后输出，被无线 遥感界面单元接收并处理。 在所述电容式微加工超声传感器上可外加一低电压，其频率范围远低于超声波的 频率，其低电压的频率在0Hz《频率《20kHz范围中，或者，输出信号和一个载波信号调制 成一个调制信号，载波信号的频率高于低电压的频率。 所述的传感器可以是由包括多个阵元的传感器阵列组成，每个阵元有各自的带电 感部件的天线。 —种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，包括 —电容式微加工超声传感器至少用来接收(RX)，把接收到的能量转换成输出信号，此电容式微加工超声传感器有一个第一电极和一个第二电极被分开了一个电极距，所以一个电容值存在在两个电极之间，并且一个弹簧构件支撑着第二个电极以使第一电极和第二电极可以相互运动； —个第一天线无线遥感传输输出信号和/或无线遥控接收一个输入信号；以及 —个第二天线接收从第一个天线无线遥感发射的输出信号和/或发射输入信号。 其中，超声传感器只作接收(RX)之用，其中输入信号用来对传感器无线遥感供 电。 本专利技术又一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，包括 至少一个电容式微加工超声传感器作为接收之用，以把超声传感器接收的能量转 换成输出信号； —个交流信号源产生一个载波信号和输出信号调制成一个调制信号； —个第一天线无线遥感发射载有输出信号的调制信号；禾口 —个第二天线接收从第一天线无线遥感发射的调制信号。 本专利技术一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统可用于医疗诊断和治疗、无损伤材料检测、声纳、压强测量、流量测量、通讯和超声成像。 所述的电容式微加工超声传感器系统被放在人体内传感。 本专利技术实现拥有无线遥感天线的电容式微加工超声传感器无线传输电容式微加工超声传感器在接收时输出信号。电容式微加工超声传感器把接收的能量转换成电能量的 输出信号。接收的能量可以是超声波或低频压强信号。此超声波可以是其它超声源产生的。 电容式微加工超声传感器可以用一个载波信号和其输出信号产生一个已调制信号，然后把 含有输出信号的已调制的信号无线传出。此天线也可以从外面一个输入信号得到相应的能 量用来给电容式微加工超声传感器提供能量。 本专利技术采用载波信号对输出信号或接收信号进行调制成调制信号，便于有效的接 收处理或者发射，并且结构简单、成本低廉。除了拥有超声传感器的功能，也可以提供压强 和流量一类的信息。附图说明 图1为本专利技术的示意图之一 ； 图2为本专利技术的示意图之二 ； 图3为本专利技术的示意图之三； 图4为本专利技术用于超声成像的示意图； 图5为本专利技术用于压强和流量测量的示意图。具体实施方式 实施例1 图1显示遥感(无线)电容式微加工超声传感器的第一个具体设备装置例子。一 个无线传感电容式微加工超声传感器系统100有两个子系统一个电容式微加工超声传感 器单元101和一个无线遥感界面单元102。电容式微加工超声传感器单元101用于超声操 作，例如接收和发射超声波和压强探测，无线遥感界面单元102用来从电容式微加工超声 传感器单元101接收信号和交流信号。 电容式微加工超声传感器单元101有一个电容式微加工超声传感器110， 一个天 线120和一个电路(IC)130。没有在这个专利申请里显示电容式微加工超声传感器的详细 结构因为它不是本专利申请的核心部分。原理上讲，本专利申请可以用于任何电容式微加 工超声传感器，包括可变形薄膜式(flexible membrane)和弹簧嵌入式(embedded spring) 的电容式微加工超声传感器(CMUT)。 一个合适的电容式微加工超声传感器有第一个电极 和第二个电极，他们在空间分开一定的距离，即电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于：包括一电容式微加工超声传感器单元，用于接收操作把其接受到的外部能量转换成一个输出信号，并且，一个第一个天线用于无线遥感传输此输出信号。
【技术特征摘要】
US 2008-12-2 12/326,769一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于包括一电容式微加工超声传感器单元，用于接收操作把其接受到的外部能量转换成一个输出信号，并且，一个第一个天线用于无线遥感传输此输出信号。2. 根据权利要求1所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于还包括一个交流信号源用来产生载波信号，此载波信号与电容式微加工超声传感器的输出信号调制成为一个调制信号，并通过第一天线无线遥感传输调制信号。3. 根据权利要求2所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的载波信号为直接加在电容式微加工超声传感器上的交流信号，或者，一个交流信号源产生以后，通过遥感传送到电容式微加工超声传感器上的交流信号。4. 根据权利要求1所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的电容式微加工超声传感器单元旁边设置一无线遥感界面单元，所述的无线遥感界面单元由一个第二天线和一个遥感探测电路构成。5. 根据权利要求4所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于第二天线接收从第一个天线无线遥感发射的输出信号。6. 根据权利要求1所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于在所述传感器上外加一低电压，其频率范围远低于超声波的频率，其低电压的频率在0Hz《频率《20kHz范围中，或者，输出信号和一个载波信号调制成一个调制信号，载波信号的频率高于低电压的频率。7. 根据权利要求1所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的天线包括一电感部件。8. 根据权利要求7所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的电感部件和电容式微加工超声传感器连接组成一个共振器，且共振频率和载波信号频率相同或相近。9. 根据权利要求1所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的传感器包括多个阵元的传感器阵列，每个阵元有各自的带电感部件的天线。10. 根据权利要求8所述的一种可进行无线遥感操作的电容式微加工超声传感器系统，其特征在于所述的共振器连接一 电子线路，用以控制共振器，所述的电子线路中有一个开关电路，此开关电路被从天线遥感接收到的信号触发时才给无线遥感电路提供电源。11. 根据权利要求io所述的一种可进行无线遥感操...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇力，
申请(专利权)人：黄勇力，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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