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Wireless and batteryless SAW sensors,a promising solution for harsh environments 被引量:4
1
作者 H.M'Jahed T.Aubert +1 位作者 G.Prieur O.Elmazria 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第7期582-590,共9页
In this paper,general principle of the Surface Acoustic Wave(SAW) sensor in wired and wireless con-figurations will be developed and a review of recent works concerning the field of high temperature applications will ... In this paper,general principle of the Surface Acoustic Wave(SAW) sensor in wired and wireless con-figurations will be developed and a review of recent works concerning the field of high temperature applications will be presented.The first part will be devoted to aspects of data transmission and processing.Both configurations of SAW de-vice,delay line and resonator,will be discussed as well as the remote interrogation techniques used to collect and to proc-ess signal.The second part will be devoted to the material aspects.Indeed,knowing that the conventional piezoelectric substrates such as quartz or lithium niobate cannot be used at high temperature,the choice of the material constituting the SAW device(substrate & electrodes) is one of the challenges to face.We will focus our discussion on the Langasite,the current reference for high temperature applications,and on the AlN/Sapphire structure,the very promising alternative for application where the use of high frequency is required. 展开更多
关键词 摘要 编辑部 编辑工作 读者 作者
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基于硅酸镓镧结构的SAW温度传感器设计及无线集成研究 被引量:1
2
作者 刘强 陈驰 +2 位作者 杨文龙 李鸿源 徐鸿 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期120-126,共7页
为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综... 为实现恶劣环境下温度的准确测量,以硅酸镓镧结构(LGS)为压电基底,Pt为电极,Al_(2)O_(3)为保护层制备了一种单端口谐振型SAW温度传感器。通过实验探究了结构参数对传感器性能的影响,设计并开发了螺旋偶极子天线和陶瓷封装。结果表明:综合考虑叉指换能器和反射栅之间的距离L_(g)对温度信号识别和SAW传感器性能的影响,L_(g)选择λ/8或者5λ/8;温度敏感性随着电极宽度增加而降低;通过对SAW传感器芯片、天线和陶瓷封装集成,在室温到600℃下实现了温度的无线稳定测量。 展开更多
关键词 saw传感器 无线测量 结构参数 螺旋偶极子天线 陶瓷封装
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谐振型SAW无线无源传感器的测试系统研究 被引量:7
3
作者 王睿 张万里 +3 位作者 彭斌 邓森洋 邓言文 姜建英 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期566-569,共4页
采用一种低成本、高效率的电路系统实现对谐振型无线无源声表面波(SAW)传感器的测试。该电路利用直接数字频率合成(DDS)技术产生不同频率的射频信号用以激励SAW传感器。在接收端采用功率探测器检测回波信号的包络,通过包络的变化得到待... 采用一种低成本、高效率的电路系统实现对谐振型无线无源声表面波(SAW)传感器的测试。该电路利用直接数字频率合成(DDS)技术产生不同频率的射频信号用以激励SAW传感器。在接收端采用功率探测器检测回波信号的包络,通过包络的变化得到待测物理化学参量的变化。该测试系统产生的激励信号功率最高可达10dBm,测试时间约为0.5s,与矢网测试结果相比,其测试相对误差仅为0.002 4%。实验结果表明,该系统能够稳定、可靠地实现谐振型SAW传感器的快速检测。 展开更多
关键词 谐振型声表面波(saw)传感器 无线无源 直接数字频率合成 功率探测器
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SAW传感器及其在无源标识器中的应用 被引量:6
4
作者 刘积学 段成丽 +2 位作者 钟先信 彭江陵 张元勇 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第6期591-594,共4页
声表面波(SAW)器件作为信号处理器在现代扩频技术中已获得广泛的应用,推动了信号保密、抗干扰技术在通信、雷达、电子对抗等军用电子系统中的应用。然而,随着信息技术的深入发展,作为模拟技术的SAW技术,在信号处理领域依然展示着其实时... 声表面波(SAW)器件作为信号处理器在现代扩频技术中已获得广泛的应用,推动了信号保密、抗干扰技术在通信、雷达、电子对抗等军用电子系统中的应用。然而,随着信息技术的深入发展,作为模拟技术的SAW技术,在信号处理领域依然展示着其实时强大的信号处理能力,同时在信息敏感方面也展现出卓越的优势,如其灵敏度高、直接频率和相位输出、多参量综合信号转换能力、性能稳定、无源低功耗、工艺简单且与半导体工艺兼容易于实现片上集成等特点,在多种物理、化学、生物传感器系统获得应用,广受重视。近年来,随着SAW器件工作频率提高到GHz以上,使得集信息敏感与信号处理、信号传输于一体的单芯片SAW无源标识器(SAW IDT)技术在多种SAW传感器系统获得广泛的应用,成为当今SAW和传感器两个技术领域的一个新发展亮点。本文基于信息敏感的角度对SAW传感器的理论、设计、结构、系统研究方向,在无源标识器(IDT)应用军方面进行了探讨。 展开更多
关键词 saw传感器 无源标识器(IDT) 信息敏感
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基于谐振型SAW传感器的呼吸检测系统设计 被引量:11
5
作者 王乐 王镝 +3 位作者 於锦 王平 胡燕婕 应可净 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期498-502,共5页
人呼吸中VOCs的种类及含量与人的身体状况有关,对其的检测可用于疾病的诊断。本研究利用谐振型声表面波传感器,开发出一套可用于对人呼吸中VOCs进行检测的系统。本文首先介绍了该系统的组成及原理,并对系统的关键环节进行了测试。在此... 人呼吸中VOCs的种类及含量与人的身体状况有关,对其的检测可用于疾病的诊断。本研究利用谐振型声表面波传感器,开发出一套可用于对人呼吸中VOCs进行检测的系统。本文首先介绍了该系统的组成及原理,并对系统的关键环节进行了测试。在此基础上,系统对多组测试样本进行了实验,实验结果初步表明,本系统可对×10-9(ppb)级的VOCs测试样本进行直接检测,已经具备对人呼吸中VOCs的检测条件。 展开更多
关键词 谐振型声表面波传感器 呼吸检测 可挥发性有机化合物(VOCs)
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谐振式SAW压力传感器敏感元件研究与设计 被引量:9
6
作者 何鹏举 戴冠中 +1 位作者 陈明 徐苛杰 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期374-378,共5页
量程和温度特性是传感器的两个主要指标,SAW压力传感器的量程由基片材料的结构尺寸决定,温度效应一般采用双端对谐振器来消除,目前关于两个谐振器的位置确定还没有一个确定的方法。通过力学分析得出了圆形石英膜片的半径、厚度、和最大... 量程和温度特性是传感器的两个主要指标,SAW压力传感器的量程由基片材料的结构尺寸决定,温度效应一般采用双端对谐振器来消除,目前关于两个谐振器的位置确定还没有一个确定的方法。通过力学分析得出了圆形石英膜片的半径、厚度、和最大载荷的关系;对石英圆形膜片的应力应变关系进行了有限元数值计算,得出了正负应力在圆形石英膜片的分界点,为设计SAW谐振式压力传感器的物理结构和合理的安排谐振器的位置提供了依据。 展开更多
关键词 saw压力传感器 敏感片结构 谐振器位置 有限元
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时域加窗技术改进无源无线SAW传感器测试研究 被引量:5
7
作者 邓森洋 张万里 +3 位作者 彭斌 郭珂君 蒋中东 曾义红 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第3期8-10,14,共4页
无源无线声表面波(SAW)传感器能工作在十分恶劣的环境中监控温度、应变、扭矩等因素的变化。利用无线测试传感器的群时延特性能方便地获得SAW传感器的谐振频率。但在一些复杂的环境中无线测试时会遇到环境反射的问题,此时测试的群时延... 无源无线声表面波(SAW)传感器能工作在十分恶劣的环境中监控温度、应变、扭矩等因素的变化。利用无线测试传感器的群时延特性能方便地获得SAW传感器的谐振频率。但在一些复杂的环境中无线测试时会遇到环境反射的问题,此时测试的群时延曲线会产生畸变,不利于提取SAW传感器的谐振频率。利用测试群时延特性的方法搭建了测试系统,对测试结果使用了时域加窗技术。结果表明:时域加窗技术能够有效抑制环境反射对群时延的影响,这对于提高无源无线SAW传感器实际应用中的信噪比具有重要的意义。 展开更多
关键词 无源无线saw传感器 时域加窗 群时延 环境反射
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SAW传感器对神经性毒剂及模拟剂的检测进展 被引量:3
8
作者 王华 杜晓松 +3 位作者 蒋亚东 谢光忠 应智花 何为 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第4期7-10,共4页
基于压电效应和化学特异选择性的有机敏感材料的声表面波(SAW)传感器,因其具有体积小、响应时间快、选择性好、可集成度高等优点而成为对气体实时、在线检测的重要手段之一。介绍了SAW传感器在神经性毒剂及其模拟剂检测中的应用,重点从... 基于压电效应和化学特异选择性的有机敏感材料的声表面波(SAW)传感器,因其具有体积小、响应时间快、选择性好、可集成度高等优点而成为对气体实时、在线检测的重要手段之一。介绍了SAW传感器在神经性毒剂及其模拟剂检测中的应用,重点从SAW传感器测试电路、敏感膜材料、成膜方法及信号处理等方面介绍此领域的研究现状,并对发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 声表面波传感器 敏感膜 质量沉积效应 模式识别
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声表面波(SAW)压力传感器输出频率的高精度测量方法研究 被引量:3
9
作者 何鹏举 陈明 许海岗 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第1期114-117,共4页
SAW压力传感器的输出量是频率 ,因之精确的频率测定是保证其可靠性和正确计量的关键之一。尽管目前有多种频率测量方法 ,但适合于和传感器相配套的用于生产现场的微型、高精度频率仪在国内尚罕见报道。我们在研究了现有频率测量方法的... SAW压力传感器的输出量是频率 ,因之精确的频率测定是保证其可靠性和正确计量的关键之一。尽管目前有多种频率测量方法 ,但适合于和传感器相配套的用于生产现场的微型、高精度频率仪在国内尚罕见报道。我们在研究了现有频率测量方法的基础上 ,得到了一种适合于SAW压力传感器输出频率的测量方法 ,并给出了实现频率测量的原理和电路及其主要的电子元件。 展开更多
关键词 声表面波 压力传感器 输出频率 频率测量 软件测量 计数测量
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SAW氢传感器的研究进展 被引量:6
10
作者 周俊静 殷晨波 +1 位作者 涂善东 Daniel Sonnleithner 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-3,共3页
对声表面波(SAW)氢传感器的研究目前主要集中在改善其敏感性、加快响应速度、增强稳定性以及消除温度的影响。要实现这些目标,一是改善SAW氢传感器的关键部件——敏感薄膜的性能;二是改进传感器的结构。对主要研究机构在这些方面的研究... 对声表面波(SAW)氢传感器的研究目前主要集中在改善其敏感性、加快响应速度、增强稳定性以及消除温度的影响。要实现这些目标,一是改善SAW氢传感器的关键部件——敏感薄膜的性能;二是改进传感器的结构。对主要研究机构在这些方面的研究进行了系统的综述,并提出了发展方向。 展开更多
关键词 声表面波 氢传感器 钯膜
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一种新型SAW气体传感器的设计 被引量:4
11
作者 王露 王登攀 +5 位作者 杜波 鄢秋娟 张静雯 唐永亮 杨靖 江洪敏 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第1期20-23,共4页
提出了将纳米线技术与声表面波(SAW)技术相结合,分别利用纳米线气体敏感材料比表面积高,声表面波传感器质量敏感性高的优点,探索研制新一代声表面波气体传感器。该传感器具有响应速度快,灵敏度高,体积小,质量注和易集成等优点。该文主要... 提出了将纳米线技术与声表面波(SAW)技术相结合,分别利用纳米线气体敏感材料比表面积高,声表面波传感器质量敏感性高的优点,探索研制新一代声表面波气体传感器。该传感器具有响应速度快,灵敏度高,体积小,质量注和易集成等优点。该文主要从SAW专用芯片的研制、专用纳米线研制、专用纳米线的表面修饰与改性研究、检测电路设计等4方面进行了阐述。理论计算表明,相比传统二维结构的SAW气体传感器,三维纳米线结构的SAW气体传感器的在灵敏度和响应速度上都得到提高。 展开更多
关键词 声表面波 纳米线 气体传感器 比表面积 灵敏度
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基于支持向量机的SAW传感器阵列鉴别毒害气体的研究 被引量:2
12
作者 王建明 刘鑫璐 叶卫平 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期159-164,共6页
采用支持向量机技术,对声表面波传感器阵列检测出的气体特征矢量和被测样本信息进行训练和分类,鉴别出被测气体中的毒害气体.实验结果验证了方案的可行性和有效性.
关键词 支持向量机 saw 传感器阵列
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SAW膜材料HFIP功能化PS-b-PMPS的合成与吸附研究 被引量:3
13
作者 魏东炜 严逢春 张超 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1959-1962,共4页
探讨了六氟代异丙醇(HFIP)功能化聚苯乙烯/聚甲基苯基硅氧烷嵌段共聚物(PS-b-PMPS)的合成与涂膜方法.采用无水解缩聚方法合成了环状聚甲基苯基硅氧烷,阴离子聚合制备了窄分子量分布(Mw/Mn=1.99)的PS-b-PMPS,与六氟丙酮反应得产物。用IR... 探讨了六氟代异丙醇(HFIP)功能化聚苯乙烯/聚甲基苯基硅氧烷嵌段共聚物(PS-b-PMPS)的合成与涂膜方法.采用无水解缩聚方法合成了环状聚甲基苯基硅氧烷,阴离子聚合制备了窄分子量分布(Mw/Mn=1.99)的PS-b-PMPS,与六氟丙酮反应得产物。用IR、GPC、乌氏粘度计等方法进行表征。用旋涂法涂膜,2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)进行检测,结果表明2,4-DNT浓度为750mg/m3时,聚合物在30s内能快速地脱附与吸附。且当硅氧烷所占的链段摩尔分率为45以上时聚合物的涂膜性能更好。 展开更多
关键词 saw化学传感器 聚苯乙烯 聚甲基苯基硅氧烷 嵌段共聚物 阴离子聚合 爆炸物
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面向电网应用的SAW温度传感器设计 被引量:5
14
作者 王磊 刘文 卢小荣 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第6期817-819,共3页
针对谐振型声表面波(SAW)传感器,研究了3种不同窗函数加权对SAW传感器谐振响应副瓣抑制的影响,仿真结果表明,凯瑟尔窗在旁瓣抑制上性能最优,阻带最小衰减达-120.2dB。同时制备了以LST切型石英为基片材料,凯瑟尔窗为加权函数的SAW温度传... 针对谐振型声表面波(SAW)传感器,研究了3种不同窗函数加权对SAW传感器谐振响应副瓣抑制的影响,仿真结果表明,凯瑟尔窗在旁瓣抑制上性能最优,阻带最小衰减达-120.2dB。同时制备了以LST切型石英为基片材料,凯瑟尔窗为加权函数的SAW温度传感器。测试和应用试验表明,所设计的传感器性能具有良好的一致性、温度频率特性和旁瓣抑制能力,能较好满足面向电网温度状态监测的应用。 展开更多
关键词 声表面波(saw) 温度传感器 谐振器 凯瑟尔窗 电网应用
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Al_(2)O_(3)厚度对SAW传感器声波模式及性能的影响 被引量:2
15
作者 刘强 李鸿源 徐鸿 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第3期359-362,367,共5页
该文采用多物理场耦合的有限元模型,探究了保护层Al_(2)O_(3)厚度对以LGS为压电基底、Pt为电极的声表面波(SAW)高温传感器中声波特性及器件性能的影响。结果表明,随着Al_(2)O_(3)保护层厚度的增加,声表面波在L波方向的振动位移增加,在S... 该文采用多物理场耦合的有限元模型,探究了保护层Al_(2)O_(3)厚度对以LGS为压电基底、Pt为电极的声表面波(SAW)高温传感器中声波特性及器件性能的影响。结果表明,随着Al_(2)O_(3)保护层厚度的增加,声表面波在L波方向的振动位移增加,在SH波和SV波方向的振动位移减弱,当保护层归一化厚度为6.25%时,其能量向衬底内部扩散;当保护层归一化厚度为18.75%时,Rayleigh波消失,此时为体波BAW模式;增加Al_(2)O_(3)保护层,波速v、机电耦合系数K^(2)显著升高;一阶频率温度系数τ_(f,1)和转换温度随保护层厚度的增加而升高。利用Al_(2)O_(3)薄膜对SAW温度传感器进行结构优化,为了获得良好的综合性能,归一化厚度应该在0.94%附近。 展开更多
关键词 声波模式 saw传感器 Al_(2)O_(3)保护层 有限元
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神经模糊控制在SAW压力传感器温度补偿中的应用 被引量:1
16
作者 付华 刘洋 尹丽娜 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第9期113-114,120,共3页
声表面波(SAW)压力传感器是一种高精度数字化传感器,通过对SAW压力传感器输入—输出特性分析,提出采用神经模糊控制方法解决温度补偿问题,此方法将模糊推理和神经网络自学习功能结合,足以满足误差精度要求,并实现SAW压力传感器的智能化... 声表面波(SAW)压力传感器是一种高精度数字化传感器,通过对SAW压力传感器输入—输出特性分析,提出采用神经模糊控制方法解决温度补偿问题,此方法将模糊推理和神经网络自学习功能结合,足以满足误差精度要求,并实现SAW压力传感器的智能化,为使其更广泛应用到工程领域奠定基础。 展开更多
关键词 神经模糊控制 saw压力传感器 温度补偿
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SAW化学战剂传感器的研究进展 被引量:1
17
作者 赵以贵 刘明 牛洁斌 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期1-3,共3页
简要叙述了声表面波(SAW)化学战剂传感器的传感原理和研究进展。详细阐述了高Q低插损SAW振荡电路的设计、敏感膜材料和成膜技术的研究进展,指出了SAW化学战剂传感器发展的趋势。
关键词 声表面波 化学传感器 敏感膜
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以C_(10)H_(24)N_2O_4为基的SAW传感器对SO_2的敏感特性 被引量:1
18
作者 吴忠洁 秦树基 宋一麟 《传感器技术》 CSCD 1999年第5期4-6,共3页
研究了以四乙醇乙二胺为敏感膜的声表面波传感器对SO2的敏感特性。结果表明四乙醇乙二胺对SO2有高的灵敏度,较好的响应和恢复特性,良好的热稳定性。
关键词 四乙醇乙二胺 声表面波传感器 SO2 环境监测
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编码式谐振SAW无源无线温度传感阵列系统 被引量:3
19
作者 李平 文玉梅 +2 位作者 刘双临 王军峰 黄尚廉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期551-554,共4页
提出了一种新型编码式谐振声表面波无源无线温度传感系统。该传感系统采用间歇正弦脉冲串信号作为无线激励信号 ,而经谐振式声表面波器件延迟后的反射波是一瞬时变化的振荡波形 ,该反射信号的频率与声表面波器件固有频率相关。温度改变 ... 提出了一种新型编码式谐振声表面波无源无线温度传感系统。该传感系统采用间歇正弦脉冲串信号作为无线激励信号 ,而经谐振式声表面波器件延迟后的反射波是一瞬时变化的振荡波形 ,该反射信号的频率与声表面波器件固有频率相关。温度改变 ,其反射信号的频率也发生变化。该传感阵列系统利用不同延迟线构成编码器 ,可实现大规模的传感器构造。该方法不仅有谐振式无源无线传感器距离远的优点 ,而且 ,还具有延迟型大规模编码的优点。 展开更多
关键词 声表面波谐振器 无源无线编码传感器阵列 遥感测量 延迟线 目标识别 温度传感器
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SAW传感器步进频率测温仪硬件设计关键技术研究
20
作者 王建明 薛蓄峰 +1 位作者 王文 刘芳 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期370-374,共5页
在简述延迟线型SAW传感器测量温度工作原理的基础上,提出了测温仪的硬件结构,深入研究了测温仪主要组成单元的关键技术,设计和研发出SAW传感器步进频率测温仪系统.测温仪的充分测试结果验证了这些关键技术对于提高测温精度起着重要作用.
关键词 saw传感器 步进频率信号源 片上系统
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