[发明专利]一种高分辨力的闭环控制薄膜体声波传感系统及反馈控制方法

权利要求书

1.一种高分辨力的闭环控制薄膜体声波传感系统，包括薄膜体声波传感器、电阻和反馈控制电路，其特征在于：

所述薄膜体声波传感器与电阻串联，反馈控制电路对电阻两端的电压施加一个增益                                               和一个相位差得到反馈电压，并将该反馈电压叠加到薄膜体声波传感系统的简谐驱动电压上实现主动控制，该反馈电压用于补偿薄膜体声波传感器损失的部分声能，以达到提高薄膜体声波传感系统分辨力的目的。

2.根据权利要求1所述的薄膜体声波传感系统，其特征在于：

所述反馈控制电路包括反馈补偿电路和加法器，所述反馈补偿电路的输入端连接在所述电阻与薄膜体声波传感器之间，所述反馈补偿电路的输出端通过加法器连接至所述薄膜体声波传感器的输入端。

3.一种基于权利要求1-2所述薄膜体声波传感系统的提高薄膜体声波传感器分辨力的反馈控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）保持闭环控制薄膜体声波传感系统的反馈参数、即增益和相位差不变，对薄膜体声波传感系统施加简谐驱动电压，测出相应的导纳或阻抗，通过频域扫描法得到与特定增益和特定相位差所对应的传感器系统的导纳或阻抗的幅值随驱动电压频率变化的幅频曲线；

（2）改变反馈参数、即增益和一个相位差，对每一组反馈参数进行步骤（1）的测量，得到与不同的增益和相位差对应的的传感器系统的导纳或阻抗的幅频曲线；

（3）根据步骤（2）中测得的幅频曲线确定与导纳或阻抗的极值点对应的谐振峰，以及与谐振峰对应的频率，确定与不同的增益和相位差对应的薄膜体声波传感系统的品质因数；

（4）选择能够实现将传感器系统品质因数提高到无反馈控制、即反馈电压的增益取为零时的品质因数的预定倍数时所对应的增益和相位差；

（5）保持增益和相位差，将反馈电压叠加到薄膜体声波传感系统的简谐驱动电压上，实现对待测物质粘附质量的测量。

4.根据权利要求3所述的反馈控制方法，其特征在于：

所述反馈控制方法对底部固定和底部自由的薄膜体声波传感器均适用，对厚度伸缩模式和厚度剪切模式的薄膜体声波传感器均适用，也适用于石英晶体微天平。