Y型和S型組合雙聲路SAW質量傳感器研究.pdf

1、該論文在128°旋轉Y切割-X傳播方向的LiNiO<,3>基片上研制了結構新型的Y型和S型雙聲路聲表面波質量沉積效應傳感器件.它們各自具有一個輸入IDT和兩個輸出IDT.輸入IDT激發(fā)的SAW經過耦合器按軸對稱(Y型)和中心對稱(S型)分成兩路,分別由輸出IDT檢測輸出.在Y型和S型SAW質量沉積效應傳感器件的傳播路徑上都有一個由光刻工藝精確定位的質量沉積區(qū).由于環(huán)境溫度對SAW傳感器性能影響顯著,所以該論文研究的Y型和S型聲表面波質量

2、傳感器件都具有兩支聲路,一支聲路作為參考聲路,另一支聲路作為測量聲路,以補償環(huán)境溫度的影響.該論文闡述了叉指換能器的δ函數(shù)模型、等效電路模型和P矩陣表示方法;耦合器能量轉移的原理、能量轉移效率;組合聲路的頻率響應.介紹了SAW傳感器的基本原理、主要結構類型和國內外的發(fā)展狀況,并闡述了SAW傳感器在物理和化學領域中的應用.同時,介紹了SAW傳感器常用的壓電材料.詳細介紹了Y型和S型雙聲路SAW質量傳感器件的設計原理,包括IDT的設計、耦合

3、器的設計和質量沉積區(qū)的設計.介紹了測量系統(tǒng)的設計并研制了Y型和S型雙聲路SAW質量傳感器測量系統(tǒng).該測量系統(tǒng)顯示直觀,精度高,是雙聲路聲表面波質量傳感器理想的測量系統(tǒng).該文對Y型和S型雙聲路SAW質量傳感器件傳輸特性進行詳細測試分析,在非振蕩模式下測試了Y型和S型雙聲路SAW器件的頻域特性和時域特性:應用P矩陣法推導了Y型、S型及"一"字型雙聲路聲表面波質量傳感器件的傳輸特性:應用P矩陣法具體分析計算了Y型和S型雙聲路聲表面波質量傳感器

4、件一次時延信號、三次渡越反射信號和五次渡越反射信號,并與對應參數(shù)的"一"字型器件三次渡越反射和五次渡越反射進行對比.該文對Y型和S型雙聲路SAW質量傳感器件的傳感特性進行詳細測試分析,在Y型和S型雙聲路聲表面波器件的質量沉積區(qū)中滴定含有微量NaCl溶質的乙醇和水的混合溶液,以測試器件的質量沉積效應靈敏度,它們分別約為29.67ppm.cm<'2>/μ g(Y型)和31.15ppm.cm<'2>/μ g(S型),與理論值38.93ppm.