本发明专利技术提供了表面声波传感器系统和使用多次过境回声波的测量方法。该表面声波(SAW)传感器系统包括:信号产生部件,施加电信号到SAW传感器;SAW传感器,连接到该信号产生部件,用于将电信号转化为SAW,利用该SAW来感测测量目标,并将与测量目标对应的SAW输出转化为电信号;以及信号测量部件,连接到该SAW传感器的一侧,通过按时选通多次过境回声波来检测该电信号的变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有实质上高的灵敏度和集成度的表面声波(SAW)传感器系统、以及使用多次过境回声波(multiple-transit-echo wave)的测量方法。
技术介绍
SAff传感器指的是利用基部和表面感测技术和SAW来检测或测量物理量或化学量的绝对值、物理量或化学量的变化、或者来自目标的声、光或无线电波的强度并将它们转化为电信号的兀件或器件。SAW传感器根据目标类型而分类。例如,SAW传感器可以包括用于检测蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)、病毒、细菌、细胞、组织等的生物传感器,用于检测毒气、易燃气体等的气体传感器,用于检测温度的温度传感器,用于检测压力的压力传感器,以及用于检测湿度的湿度传感器。SAW传感器可以用于各种工业领域中。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有实质上高的灵敏度和集成度的表面声波(SAW)传感器系统以及使用多次过境回声波的测量方法。在实施例中,一种SAW传感器系统包括信号产生部件,提供第一电信号;SAW传感器,连接到信号产生部件以接收第一电信号,该SAW传感器用于将第一电信号转化为SAW,当测量目标接触检测区域时输出与测量目标对应的SAW,并将与测量目标对应的SAW转化为第二电信号;以及信号测量部件,连接到SAW传感器的一侧且通过按时选通多次过境回声波来检测第二电信号的变化。SAff传感器可以包括压电基板和输入部件,该输入部件设置在压电基板一侧且将第一电信号转化为SAW。SAW传感器还可以包括感测部件和输出部件,其中感测部件设置在压电基板上,感测部件输出与测量目标对应的SAW从而感测测量目标,且其中输出部件设置在压电基板的另一侧且在输出部件中将与测量目标对应的SAW转化为第二电信号。在另一实施例中,一种SAW传感器系统包括SAW传感器;以及信号测量部件,其中SAW传感器包括输入部件、输出部件以及设置在输入部件与输出部件之间的感测部件,其中来自输入部件的SAW被输出部件的一部分反射且第一反射的SAW朝向输入部件移动,其中该第一反射的SAW被输入部件的一部分进一步反射,并且第二反射的SAW朝向输出部件移动,其中该第二反射的SAW是N次过境回声波(N multiple-transit-echo wave), N为三,其中输出部件将该第二反射SAW转化成电信号,并且其中连接到SAW传感器的信号测量部件通过按时选通N为三的该N次过境回声波来检测电信号的改变。在另一实施例中,一种使用多次过境回声波的测量方法包括将第一电信号转化为SAW ;利用SAW感测目标;输出与所感测的目标对应的SAW ;将与目标对应的SAW转化为第二电信号;以及通过按时选通该多次过境回声波来检测第二电信号的改变。根据使用多次过境回声波的测量方法,SAW传感器的灵敏度和集成度得到实质性改善。因此,SAW传感器的制造成本可以显著减小,因为对于相同数量的元件而言,改善的集成度需要更小的基板面积。附图说明通过参照附图更详细地描述本专利技术的示范性实施例,本专利技术的以上和其他的实施例、优点和特征将将变得更加显然,附图中图I是SAW传感器的实施例的图;图2是图I的SAW传感器的实施例沿线ΙΙ-ΙΓ的剖视图;图3是曲线图,示出SAW的实施例的时域(time domain);图4是曲线图,示出根据甘油浓度的主波和三次过境回声波的相位变化的实施 例;图5是曲线图,示出根据甘油浓度的主波和三次过境回声波的幅度变化的实施例;以及图6是曲线图,示出根据肌钙蛋白I (Troponin I)的主波和三次过境回声的相位变化的实施例。具体实施例方式在下文将参照附图更充分地描述本专利技术,附图示出非限制性的实施例。然而,本专利技术可以以许多不同的形式实施,而不应解释为限于这里阐述的示例实施例。而是,提供这些实施例使得本公开彻底和完整,且将本专利技术的范围充分传达给本领域技术人员。相似的附图标记始终表示相似的元件。将理解,当一元件被称为在另一元件“上”时,它可以直接在另一元件上,或者它们之间可以存在居间元件。相反,当一元件被称为“直接”在另一元件“上”时,则没有居间元件存在。这里使用时,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多的任意和全部组合。将理解,尽管术语第一、第二、第三等可以在这里用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,下面论述的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不偏尚本专利技术的教导。 这里使用的术语仅用于描述特定实施例,而无意进行限制。这里使用时,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文清楚地另外表示。还将理解,术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指明所述区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或更多其他区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。此外,相对性术语诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”可以在这里用来描述一个元件与另一元件如附图所示的关系。将理解,相对性术语旨在涵盖器件的除了附图所示取向之外的不同取向。例如,如果附图之一中的器件被倒置,则描述为在其他元件“下”侧的元件于是将取向为在其他元件“上”侧。因此术语“下”能够根据附图的特定取向而涵盖“下”和“上”两种取向。类似地,如果附图之一中的器件被倒置,则描述为在其他元件“下面”或“下方”的元件于是将取向为在其他元件“上面”。因此,术语“下面”或“下方”能够涵盖上面和下面两种取向。除非另行定义,此处使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本专利技术所属领域内的普通技术人员所通常理解的同样的含义。还将理解,诸如通用词典中所定义的术语,除非此处加以明确定义,否则应当被解释为具有与它们在相关领域和本公开的语境中的含义相一致的含义,而不应被解释为理想化的或过度形式化的意义。这里参照截面图描述了一个或更多实施例,截面图是理想化实施例的示意图。因而,由于例如制造技术和/或公差导致的图示形状的变化是可以预期的。因此,这里描述的实施例不应理解为限于这里示出的区域的特定形状,而是将包括由例如制造引起的形状偏差。例如,示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性的部分。此外,示出的 尖角可以是倒圆的。因此,附图中所示的区域本质上是示意性的,它们的形状无意示出区域的精确形状且无意限制权利要求的范围。在下文,将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例。表面声波这里使用时,术语“表面声波(SAW) ”一般指的是机械波运动而不是电磁波,其由于各种原因诸如外部热力、机械力或电力等而从颗粒的移动产生。SAW通常包括集中在弹性体的表面上的振动能,其沿固体的表面传播,就像地震沿地面传播那样。通过介质传播的波通常分成三个不同分量,纵波、横波和表面波。纵波是移动方向基本平行于颗粒位移方向的波。相反,横波的移动方向基本垂直于颗粒的位移方向。表面波由于纵波和横波的矢量的组合而产生。通常,约90%或更多的纵向位移分量和横向位移分量在离材料表面一个波长的长度内消失,其大多数能量集中在离表面一个波长的长度内。因此,SAW也称为横波或瑞利波(Rayleigh wave)。SAW通常例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种表面声波(SAW)传感器系统,包括:信号产生部件,提供第一电信号;SAW传感器,连接到该信号产生部件以接收该第一电信号,该SAW传感器用于将该第一电信号转化为SAW,当测量目标接触感测区域时输出与测量目标对应的SAW,并将与测量目标对应的SAW转化为第二电信号;以及信号测量部件,连接到该SAW传感器的一侧且通过按时选通多次过境回声波来检测该第二电信号的变化。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:都弼,金常圭,金永,李右昶,郑在连,李守,崔伦硕,
申请(专利权)人:三星电子株式会社,
类型:发明
国别省市:
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