[发明专利]一种双声路声表面波温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种双声路声表面波温度传感器。

背景技术

传感器不仅广泛应用于工业生产的方方面面，还与我们的日常生活息息相关。传感器能为我们提供实时的信息，帮助我们做出重要决策。传感器和传感系统是智能电网不可或缺的部分。如何设计可靠、低成本、小尺寸的无线传感器是科学界的一大难题。声表面波温度传感器(SAWSensor)相对于一般传感器具有一系列的优点。声表面波技术开创了无线、小型传感器的新纪元。无线无源的声表面波温度传感器是近年来发展起来的新型传感器，具有优良的性质和广泛应用的前景。其无线无源的特性也大大拓展了传感器的应用领域，使恶劣环境下的传感检测变得安全可靠。

因此，针对现有温度传感器可靠性差，抗干扰度不强，精度不高，难以检测到微小温度变化量，体积稍大不利于集成化与批量生产的问题，需要提供一种体积小，测温精度高，便于集成化的声表面波温度传感器。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种双声路声表面波温度传感器。

本发明的技术方案是：

所述声表面波温度传感器包括信号处理单元，以及设置在压电基片上的叉指换能器、多条耦合器、第一正负反射栅和第二正负反射栅；所述压电基片表面还敷设有吸声材料；

所述叉指换能器，用于接收天线发送的激励信号，在压电基片表面产生声表面波，以及接收第一正负反射栅反射回的第一反射信号和第二正负反射栅反射回的第二反射信号，并将反射回的信号经过天线发送至信号处理单元；

所述多条耦合器，改变所述声表面波中表面波信号的传播方向，使其依次经过第一正负反射栅和第二正负反射栅；不改变所述声表面波中体声波信号的传播方向，所述体声波信号传播至压电基片衬底边缘时，被所述吸声材料吸收。

优选的，所述信号处理单元，用于向所述叉指换能器发送激励信号；

所述信号处理单元，依据所述第一反射信号和第二反射信号之间的相位差值的变化量，度量温度的变化量；

优选的，所述相位差值的变化量Δφ₂₁的计算公式为：

Δφ₂₁＝2πf₀×Δt₂₁(1)

其中，t₂₁为第一反射信号和第二反射信号到达叉指换能器的时间差，d为第一正负反射栅和第二正负反射栅之间的距离，V_SAW为声表面波的传播速度，所述距离d和传播速度V_SAW依据温度的变化而变化；Δt₂₁为所述时间差的变化量；

φ₂₁为叉指换能器接收到的第一反射信号和第二反射信号的相位差值，φ₂₁＝2πf₀t₂₁；

f₀为声表面波的谐振频率；

优选的，所述第一正负反射栅和第二正负反射栅均包括开路反射栅和短路反射栅；

优选的，所述叉指换能器包括单端口输入和单端口输出；

优选的，所述压电基片为石英晶体。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明提供的一种双声路声表面波温度传感器，能够提高频率响应，抑制频率响应曲线中的旁瓣，提高品质因素，消除外界扰动量，提高测温精度，减少传感器体积，便于集成化；

2、本发明提供的一种双声路声表面波温度传感器。性能稳定，体积小，准确度高，实用性号，具有较高的应用价值。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1：本发明实施例中一种双声路声表面波温度传感器结构示意图；

图2：开路反射栅示意图；

图3：短路反射栅示意图；

图4：本发明实施例中正负反射栅示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供的一种双声路声表面波温度传感器的实施例如图1所示，具体为：

该声表面波温度传感器包括信号处理单元，以及设置在压电基片上的叉指换能器、多条耦合器、第一正负反射栅和第二正负反射栅。

1、叉指换能器