一种抵抗同频干扰的声表面波传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种抵抗同频干扰的声表面波传感器，其创新点在于：包括压电基底和多个声表面波谐振器；所述多个声表面波谐振器并联且相互平行地设在压电基底上；所述多个声表面波谐振器的谐振频率各不相同，且多个声表面波谐振器之间的频率差控制在1kHz～1000kHz的范围内；所述多个声表面波谐振器为三个或三个以上。本实用新型专利技术不仅结构简单、紧凑，而且能够提高抗干扰能力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种抵抗同频干扰的声表面波传感器
本技术具体涉及一种抵抗同频干扰的声表面波传感器。
技术介绍
现有的无线传感器技术在对移动物体的检测、以及在危险环境，如高温，高电磁辐射等场景中的测量应用中具有很大的应用前景。基于SAW的传感器是完全无源的(无电池)，在许多应用中具有高可靠性。与无线的回波读写器配合，这些无源传感器的无线信息传输范围有可能达到5米的距离。由于声表面波(SAW)传感器的回波信号通常较弱，也难以采用无线通信中惯用的调制方式，因此，当周边存在干扰源且该干扰源的频率正好落在SAW传感器工作区间的谐振频率范围内，传统的检测方式就无法正确地判断出哪个频率点的信号是属于SAW传感器的回波信号。人们也尝试在进行检测之前首先对背景噪声的频谱进行记录，然后再将检测到的信号频谱与背景噪声的频谱进行比照以筛选出属于SAW传感器的回波频点，但在某些情况下，背景噪声的频谱是随时间而变化的，因而这种比照频谱的方式在这种情况下完全失效。传统的SAW传感器使用一个谐振器，通过检测该谐振器的谐振频率来获得所感知的物理量变化信息，由于SAW谐振器的回波是未经调制的信号，因此当周边存在同频率的干扰源时读写器就无法正确地识别出SAW传感器的回波信号，这给SAW传感器的应用带来了很大的限制。现有的人们在同一基底上实现两个特性相异的SAW谐振器，这两个谐振器的谐振频率之差会随着外界物理量(如温度、压力等)的变化而变化，这一变化关系是明确和确定的，通过这种方式所实现的所谓差分式的SAW传感器可以消除因工艺一致性或器件老化引起的谐振频率偏移的问题，但同样地，它在有外部同频干扰源时也是无法正常工作的。
技术实现思路
本技术的目的是:提供一种不仅结构简单、紧凑，而且能够提高抗干扰能力的抵抗同频干扰的声表面波传感器，它利用多个声表面波谐振器在谐振频率上的相关性，来提高声表面波传感器的抗干扰能力；在实际情况中可根据需要选择不同数量的谐振器，谐振器数量越多，抗干扰能力越强。以克服现有技术的不足。为了达到上述目的，本技术的技术方案是:一种抵抗同频干扰的声表面波传感器，其创新点在于:a、包括压电基底和多个声表面波谐振器；b、所述多个声表面波谐振器并联且相互平行地设在压电基底上；C、所述多个声表面波谐振器的谐振频率各不相同，且多个声表面波谐振器之间的频率差控制在IKHz?IOOOKHz的范围内；d、所述多个声表面波谐振器为3个或3个以上。在上述技术方案中，还包括互相密封连接的壳体和壳盖，所述压电基底和多个声表面波谐振器均设在壳体内。在上述技术方案中，所述压电基底是压电晶片，且压电晶片是石英，或者是铌酸锂，或者是钽酸锂。在上述技术方案中，所述压电基底包括压电薄膜和衬底，且压电薄膜设在衬底的上表面，而多个声表面波谐振器设在压电薄膜上。在上述技术方案中，所述压电基底是压电陶瓷，且压电陶瓷是锆钛酸铅，或者是钛酸钡，或者是钛酸铅。在上述技术方案中，所述压电薄膜是氧化锌或者是氮化铝，所述衬底是石英或者是金刚石。在上述技术方案中，所述壳体和壳盖分别是金属壳体和金属壳盖，或者分别是陶瓷壳体和金属壳盖。在上述技术方案中，所述多个声表面波谐振器之间的频率差可以相同，或者是不同。在上述技术方案中，所述压电薄膜的厚度控制在1000-10000埃范围内。本技术所具有的积极效果是:由于采用了上述的传感器结构后，使用时，将读写器通过天线与本技术无线通信，并将本技术放置在被测量的位置；本技术将3个或3个以上声表面波谐振器相互平行地设在压电基底上，读写器所采集到的信号频谱中包括多个声表面波谐振器的谐振频率和外部干扰频率，可对此信号频谱进行分析，能够正确区分出谐振器的回波信号，即使有外部同频干扰源时也是能够正常工作的。本技术不仅结构简单、紧凑，而且能够提高抗干扰能力。【附图说明】图1是本技术第一种【具体实施方式】的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本技术第二种【具体实施方式】的结构示意图；图4是本技术第三种【具体实施方式】的结构示意图；图5是本技术第四种【具体实施方式】的结构示意图；图6是本技术第一种【具体实施方式】的使用状态图，其中，7是读写器。【具体实施方式】以下结合附图以及给出的实施例，对本技术作进一步的说明，但并不局限于此。实施例1如图1、2所不,一种抵抗同频干扰的声表面波传感器,包括压电基底I和多个声表面波谐振器2 ;所述多个声表面波谐振器2并联且相互平行地设在压电基底I上；所述多个声表面波谐振器2的谐振频率各不相同，且多个声表面波谐振器2之间的频率差控制在IkHz?IOOOkHz的范围内；所述多个声表面波谐振器2为3个或3个以上。本技术所述压电基底I是压电晶片，且压电晶片是石英，或者是铌酸锂，或者是钽酸锂。当然，并不局限于此，所述压电基底I也可以是压电陶瓷，且压电陶瓷是锆钛酸铅，或者是钛酸钡，或者是钛酸铅。本技术所述多个声表面波谐振器2之间的频率差可以相同，或者是不同。多个声表面波谐振器2之间的频率差若过小，则检测精度达不到，若过大，则会占用频带资源太多，造成频率资源浪费。当外部条件(如温度、压力等)发生变化时，本技术的声表面波谐振器2之间的频率之差是不变的，不会受到外部条件变化而发生改变。实施例2如图3所示，与实施例1的不同之处在于:所述压电基底I包括压电薄膜5和衬底6,且压电薄膜5设在衬底6的上表面,而多个声表面波谐振器2设在压电薄膜5上。所述压电薄膜5是氧化锌或者是氮化铝，所述衬底6是石英或者是金刚石。实施例2的其它结构与实施例1相同。而多个声表面波谐振器2通过压电薄膜5和衬底6的共同作用，以获得某种声表面波传播特性。本技术所述压电薄膜5的厚度控制在1000-10000埃范围内。其中，I埃=0.0000001mm。当然，所述压电薄膜5的厚度并不局限于此，可根据指标要求来设计压电薄膜的膜厚。实施例3如图4所示，与实施例1的不同之处在于:还包括互相密封连接的壳体3和壳盖4，所述压电基底I和多个声表面波谐振器2均设在壳体3内，且压电基底I设在壳体3内的底部。实施例3的其它结构与实施例1相同。所述壳体3和壳盖4分别是金属壳体和金属壳盖，或者分别是陶瓷壳体和金属壳盖。所述壳体3和壳盖4可有效对声表面波谐振器2进行保护，确保声表面波谐振器2工作的稳定性和灵敏性，防止污染。实施例4如图5所不,与实施例1的不同之处在于:还包括互相密封连接的壳体3和壳盖4,所述压电基底I包括压电薄膜5和衬底6,且压电薄膜5设在衬底6的上表面,而多个声表面波谐振器2设在压电薄膜5上，所述压电薄膜5、衬底6和多个声表面波谐振器2均设在壳体3内，且衬底6设在壳体3内的底部。所述壳体3和壳盖4分别是金属壳体和金属壳盖，或者分别是陶瓷壳体和金属壳盖。所述压电薄膜5是氧化锌或者是氮化铝，所述衬底6是石英或者是金刚石。而多个声表面波谐振器2通过压电薄膜5和衬底6的共同作用，以获得某种声表面波传播特性。所述壳体3和壳盖4可有效对声表面波谐振器2进行保护,确保声表面波谐振器2工作的稳定性和灵敏性，防止污染。如图6所示，本技术使用时，与读写器7通过天线无线通信，本技术被放置在被测量的位置，而读写器7以产生特定频率范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抵抗同频干扰的声表面波传感器，其特征在于：a、包括压电基底（1）和多个声表面波谐振器（2）；b、所述多个声表面波谐振器（2）并联且相互平行地设在压电基底（1）上；c、所述多个声表面波谐振器（2）的谐振频率各不相同，且多个声表面波谐振器（2）之间的频率差控制在1kHz～1000kHz的范围内；d、所述多个声表面波谐振器（2）为3个或3个以上。

【技术特征摘要】
1.一种抵抗同频干扰的声表面波传感器，其特征在于: a、包括压电基底(I)和多个声表面波谐振器(2)； b、所述多个声表面波谐振器(2)并联且相互平行地设在压电基底(I)上； C、所述多个声表面波谐振器(2)的谐振频率各不相同，且多个声表面波谐振器(2)之间的频率差控制在IkHz?IOOOkHz的范围内； d、所述多个声表面波谐振器(2)为3个或3个以上。2.根据权利要求1所述的抵抗同频干扰的声表面波传感器，其特征在于:还包括互相密封连接的壳体(3)和壳盖(4)，所述压电基底(I)和多个声表面波谐振器(2)均设在壳体(3)内。3.根据权利要求1或2所述的抵抗同频干扰的声表面波传感器，其特征在于:所述压电基底(I)是压电晶片，且压电晶片是石英，或者是铌酸锂，或者是钽酸锂。4.根据权利要求1或2所述的抵抗同频干扰的声表面波传感器，其特征在于:所述压电基底(I)包括压电薄膜(5)和衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，陈卓辉，刘文，
申请(专利权)人：常州智梭传感科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：