[发明专利]一种无线无源声表面波应变传感器

权利要求书

1.一种无线无源声表面波应变传感器，其特征在于，包括：声表面波反射型延迟线器件(15)、第一匹配网络(11)、第二匹配网络(12)、参考应变片(13)和感知应变片(14)；

其中，所述声表面波反射型延迟线器件(15)通过第一匹配网络(11)与所述参考应变片(13)连接；所述声表面波反射型延迟线器件(15)通过第二匹配网络(12)与所述感知应变片(14)连接；

所述声表面波反射型延迟线器件(15)包括：第一吸声胶(1)、第二吸声胶(2)、压电晶体(3)、叉指换能器(4)和第一至第六双通道反射器(5-10)；

其中，所述第一吸声胶(1)和所述第二吸声胶(2)分别涂覆在所述压电晶体(3)两端；所述叉指换能器(4)和第一至第六双通道反射器(5-10)利用半导体光刻工艺制作于压电晶体(3)之上；所述第三双通道反射器(7)通过所述匹配网络(11)连接参考应变片(13)；所述第六双通道反射器(10)通过所述匹配网络(12)连接感知应变片(14)；所述第一至第六双通道反射器(5-10)中的第一至第三双通道反射器(5-7)构成参考通道；所述第四至第六双通道反射器(8-10)构成传感通道；

所述第一匹配网络(11)与第二匹配网络(12)分别由匹配电感(16)与匹配电容(17)构成的LC电路组成；

所述声表面波反射型延迟线器件(15)通过所述LC电路与所述参考应变片(13)连接；所述声表面波反射型延迟线器件(15)通过所述LC电路与所述感知应变片(14)连接。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第三通道反射器(7)与所述叉指换能器(4)之间的时域间隔，小于第四双通道反射器(8)与所述叉指换能器(4)之间的时域间隔；所述第一双通道反射器(5)与所述叉指换能器(4)之间的时域间隔为1.1～1.3μs。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述压电晶体(3)的材料可选用铌酸锂LiNbO₃、钽酸锂LiTaO₃、镓酸锂LiGaO₂和锗酸锂GeLi2O₃中的一种。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一双通道反射器(5)、所述第二双通道反射器(6)、所述第四双通道反射器(8)和所述第五双通道反射器(9)为温度补偿参考反射器。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一至第六双通道反射器(5-10)为短路反射栅型；

其中，第一至第三双通道反射器(5-7)电极数目随着所述第一至第三双通道反射器(5-7)与所述叉指换能器(4)之间的距离的增大而增加；

所述第四至第六双通道反射器(8-10)电极数目随着所述第四至第六双通道反射器(8-10)与所述叉指换能器(4)之间的距离的增大而增加。

6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述参考应变片(13)和所述感知应变片(14)的材料选用聚酰亚胺膜应变片；所述参考应变片(13)和所述感知应变片(14)的工作温度范围为：-70℃～200℃。

7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述参考应变片(13)和所述感知应变片(14)的结构相同，采用电容式应变片、电感式应变片和电阻式应变片中的一种。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述叉指换能器(4)的电极材料选用铝、铂和铜中的一种。