无源SAW传感器的工作原理

最新更新时间:2013-10-15来源: 互联网关键字:无源  SAW  传感器 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

SAW 是一种能量集中在介质表面传播的弹性波,从严格意义上讲,泛指沿表面或界面传播的各种模式的波,不同的边界条件和传播介质条件可以激发出不同模式的 SAW。SAW 中比较常见的有瑞利波、水平剪切波、拉姆波、表面横波和乐甫波等。不同模式 SAW 根据其特点对外界物理化学量的敏感性是不同的。例如,瑞利波对机械量敏感,但由于其质点振动存在垂直分量,因而对液体表面介质不敏感;水平剪切波和乐甫波由于不存在垂直的振动分量,对液体敏感。SAW 最常用的波动模式是瑞利波,所以讨论瑞利波时常只用“SAW”来表示。同电磁波相比,SAW 具有以下特点:

(1) 较低的传播速度和较短的波长。SAW 器件的尺寸比相应的电磁波器件尺寸小得多,这样可以大幅度减小器件的体积和重量,有利于电子器件的超小型化。

(2) 由于 SAW 传播速度较慢,时变信号可以完全呈现在晶体基底表面上,易于对信号进行注入、提取和变换等处理。

(3) SAW 是晶体表面传播的弹性波,不涉及晶体内部电子的迁移过程,具有较强的抗辐射能力和较大的动态范围。

(4) SAW 器件采用单晶材料和平面工艺制造,重复性和一致性好,易于批量生产。

目前绝大多数的 SAW 器件都采用瑞利波作为实现途径。瑞利波是在半无限基片边界条件下沿介质表面传播的声波,同时瑞利波是非色散波,即波速和频率无关。瑞利波的质点的运动是一种椭圆偏振,位移处于径向平面,即与表面垂直的平面。在各向异性固体中,它是由平行于传播方向的纵振动和垂直于表面及传播方向的横振动两者的合成,两者的相位相差 90度,振幅随深度的变化呈现快速的衰减。如图所示,SAW 中质点位移振幅随深度呈指数衰减,瑞利波能量几乎集中在 1~2 个波长的深度范围内。

SAW 传感器中的敏感器件本身是无源的,也不需要像一般的无线 IC 卡那样,利用天线耦合得到所需电源,是一种真正的无源传感器。无源 SAW传感器代表 SAW 传感器的一个新发展方向,是继陶瓷、半导体和光纤等传感器之后发展起来的一种新型传感器。这类传感器可以敏感电、热、力、声、光、化学及生物等各种因素,且大部分传感器工作时信号以 RF 信号形式输出,不需要有线连接,因此在测量方面具有得天独厚的优越性。此外,SAW 传感器还具有尺寸小、价格低、精度高、灵敏度高及分辨率高等优点,并且集成电路工艺可与其制作工艺兼容,可将传感器和信号处理电路制作在同一芯片上,这样不但可靠性、重复性好,而且适宜大规模生产,是一种很有发展前途的传感器。

关键字:无源  SAW  传感器 编辑:神话 引用地址:无源SAW传感器的工作原理

上一篇:MAX9985高线性度、700MHz至1000MHz下变频混频器
下一篇:MEMS结构科普:氧传感器知识研究

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 20:50

2017年最新传感技术和应用领域盘点
随着各种传感器逐渐成为移动装置的标准配备,接下来的问题是他们还可能扩展在哪些领域的应用。 在日前于加州举行的年度传感器博览会(Sensors Expo)上,各种创新技术与应用如雨后春笋般涌现,持续在传感器以及为其实现互连的网络中寻找真正的市场。 智能手机搭载可携式雷达 在超过220多家的参展商中,我们有幸访问到新创公司OmniPresense执行长Rob Frizzell。OmniPresense可说是短距离雷达市场的先驱,Rob Frizzell则是这家自筹资金(self-funded)公司的创办人之一。他说:“没有人把雷达看得像传感器一样重要,而且,目前除了我们以外,这里只有另外一家雷达公司。” 该公司以现成的芯片设计了一
[安防电子]
2017年最新传感技术和应用领域盘点
新型非接触式电流传感器
l 原来状况 原来的非接触式电流传感器大致有3种结构模式,如图1所示。在图1中,例1所示为以霍尔元件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内;例2所示为在铁芯的间隙内设置霍尔元件,而在铁芯上设置反馈线圈:例3所示为在铁芯的间隙内设置磁一光效应元件(应用法拉第效应的元件),用作磁场检测元件。 上述3种结构模式的缺点如下: 例l中元件的温度特性不佳,输出均匀性较差,因而电流检测精度不高。再者,此种传感器极易受漂移的影响.稍微受点漂移影响就难以测量含直流成分的电流。 例2虽可解决例1中出现的问题,但要精密测量线圈中流过的电流还必须排除外界干扰因索,如果受到感应噪声等因素的影响,也就难以实现精密测量。特别是电流传感器的传
[传感技术]
Synopsys扩展了安全关键型汽车应用的ARC处理器资产组合
美国加利福尼亚州,山景城 2016年5月11日 亮点: 汽车安全支持将延伸至DesignWare ARC EM处理器,且DSP和缓存配置可以支持汽车智能传感器和控制器 ASIL D Ready认证的配备安全增强套件的ARC EM处理器集成了安全关键型硬件功能,包括错误校正码、奇偶校验支持、用户可编程监视时钟以及同步界面 ARC EM处理器安全强化套件包括大量安全文档和附件,从而加快了系统级芯片ASIL D认证流程 ASIL D Ready ARC MetaWare Compiler精简了ISO 26262合规软件的开发流程 新思科技(Synopsys, Inc.,
[汽车电子]
智能传感器仿真加速信号调节系统的设计
设计 传感器 信号调节电子器件及相关校正算法并非易事,而且耗时长。使用硬件传感器仿真器可显著缩短开发时间。例如,造成温度校正费时的一个主要原因是在环境舱中温度从冷到热循环时间长,可能需要几小时温度才能达到稳定,像典型的三点校正(-55℃、25℃和85℃)需要八小时。传感器仿真器中已经设置了传感器温度漂移的模型,这样控制工程师仅需几分钟即可完成仿真校正。这样一天之内可以做很多校正,节省了时间,仅需将注意力集中在传感器硬件的调试或开发校正算法。 传感器的另一问题是有些传感器需要昂贵的设备提供激励(比如,湿度、加速、pH、压力和拉力)。在很多情况下并不容易接触这些设备。使用传感器仿真器可以在使用这样设备之前调试软硬件,可提高实验室
[传感器]
智能<font color='red'>传感器</font>仿真加速信号调节系统的设计
罗姆推出地震监测传感器模块,亮点不是硬件而是算法
基于算法的模块采用廉价的硬件组件构建,具有内置的错误检测功能。 在2019年的Sensors Expo上,ROHM Semiconductor(罗姆半导体)推出了BP3901,这是一种专门用于探测地震的传感器模块。其关键因素是ROHM开发的算法可以有效地检测地震振动,并且在呈现更良性振动时不记录误报,即使它们的数值很大。日前,allaboutcircuits详细介绍了该款产品的特性,文章如下: 设备的角度校正功能进一步阻止了误报的登记,通过此功能,即使倾斜高达±15°也不会影响整体检测精度,在以前的地震检测装置中,误报已被证明是一个相当大的问题来源。 ROHM 2019年Sensors Expo展会上的智能城市演示。
[传感器]
罗姆推出地震监测<font color='red'>传感器</font>模块,亮点不是硬件而是算法
加速推进汽车电气化进程,ams电感式位置传感器问市
与目前车辆中常用的旋转变压器相比,创新型AS5715传感器IC的成本、尺寸和重量都明显降低 高性能传感器解决方案供应商艾迈斯半导体推出首款适用于高速汽车电机和工业电机的电感式位置传感器--- AS5715。 基于AS5715的新型转子位置传感解决方案具有广泛用于高速电机的旋转变压器的精确性和延迟性,同时还可显著降低物料成本、尺寸和重量。更重要的是,由于IC基于汽车功能安全完整性等级ASIL-C标准,且冗余方案支持ASIL-D标准,所以该解决方案是完全符合ISO 26262功能安全标准。 艾迈斯半导体电感式位置传感器半导体技术的商业化,标志着动力转向以及电动和混合动力车辆的牵引电机等汽车系统电气化技术取得重大进展。AS
[传感器]
加速推进汽车电气化进程,ams电感式位置<font color='red'>传感器</font>问市
豪威科技沟槽屏障设计大幅提高摄像头的红外响应
据麦姆斯咨询报道,豪威科技(OmniVision Technologies,以下简称OmniVision)Nyxel的近红外技术显著改善了摄像头在低光照条件下的响应。通常,摄像头 传感器 可在低光照条件下使用,但传感器在850nm和940nm波长范围的响应,要低于可见光(如图1所示)。此情况的部分原因是传感器通常会捕获与传感器垂直的入射光子。如果传感器的深度增加,就能更好地探测入射光,但这就会带来串扰等问题。 图1:典型摄像头传感器捕捉直接穿过传感器的光子,850nm和940nm的波长范围是典型的红外辅助照明光源 Nyxel技术为解决此问题采用了3种技术手段。首先,是增加硅的厚度,使光子能够在像元中行进更远,使更多光子向电子
[安防电子]
豪威科技沟槽屏障设计大幅提高摄像头的红外响应
基于单片机设计康复仪的方法及其应用
  1. 引言   人类的 平衡能力 是人能够进行各种运动的基础,人的站立、坐卧、行走都需要有 平衡能力 。一旦人的 平衡能力 有障碍,则人的行动能力就受制约,给学习、生活带来极大的不便。在现代化的社会,人口老龄化问题突出,老年人因某种疾病而导致脑损伤引起 平衡能力 降低,行动能力受阻。因此,在临床治疗中,需要一种能对平衡功能检验的设备。我校在上海瑞金医院的协作下,在分析了国际、国内有关资料的基础上,应用先进的计算机控制技术研制成功了多功能的人体平衡 康复仪 。使用该仪器可以客观、定量地进行平衡功能的测试、分析和训练,可以地进行 平衡能力 的 静态测试 和 动态训练 。为临床研究提供了有效的手段。   2.仪器功能
[医疗电子]
基于单片机设计康复仪的方法及其应用
小广播
最新模拟电子文章
换一换 更多 相关热搜器件
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved