[发明专利]表面声波传感器系统和使用多次过境回声波的测量方法

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

SAW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元件或器件。 

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。 

发明内容

本发明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。 

SAW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发明的示范性实施例，本发明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1是SAW传感器的实施例的图； 

图2是图1的SAW传感器的实施例沿线II-II′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。 

具体实施方式

在下文将参照附图更充分地描述本发明，附图示出非限制性的实施例。然而，本发明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，且将本发明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。