專利名稱：一種集成式聲表面波無線壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線壓力傳感器，特別是涉及一種應(yīng)用于汽車輪胎壓監(jiān)控系 統(tǒng)(TPMS)的壓力監(jiān)控的聲表面波(Surface acoustic wave :SAW)集成溫度檢測與電子標(biāo) 簽的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
近年來，安全性一直是推動(dòng)汽車輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)(TPMS)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ驗(yàn)?許多交通事故的發(fā)生都與輪胎有關(guān)，因此TPMS有望成為發(fā)展最快的汽車電子應(yīng)用。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，輪胎壓力異常將破壞汽車的穩(wěn)定性并影響汽車的駕駛和制動(dòng)，每年因此而導(dǎo)致的交通 事故高達(dá)數(shù)十萬起。另外，大約20%的輪胎仍處于40%的亞充氣狀態(tài)(皿der-inflated)， 這不僅顯著的降低了輪胎的壽命，而且還增加了燃料消耗。根據(jù)固特異(goodyear)公司的 數(shù)據(jù)，亞充氣狀態(tài)下每下降3個(gè)PSI將使燃料增加1 % 。采用TPMS在汽車輪胎處于25% 的亞充氣狀態(tài)時(shí)向駕駛員發(fā)出警告，以有效的防止輪胎破損，從而避免汽車在輪胎充氣不 足的情況下負(fù)重行使而導(dǎo)致的交通事故。這樣TPMS不僅有助于預(yù)防交通事故，而且每年 節(jié)約的燃料消耗和汽車維護(hù)費(fèi)可達(dá)17億美元。美國交通部國家高速公路交通安全管理局 (NHTSA)要求自2007年起，所有在美國出售的汽車都必須裝備TPMS。因此，未來TPMS的市 場將非常巨大。咨詢公司Strategy Analytics指出，未來數(shù)年中，輪胎壓力監(jiān)控有望成為 汽車電子系統(tǒng)中增長最快的領(lǐng)域，2010年將達(dá)到300萬套。 近年來，SAW技術(shù)開始應(yīng)用于無線TPMS系統(tǒng)之中，而且業(yè)已成為當(dāng)前TMPS的一個(gè) 重要發(fā)展趨勢。其主要優(yōu)點(diǎn)是傳感器部分不需要電池供電，而且質(zhì)量較小，目前已經(jīng)開發(fā)出 的實(shí)驗(yàn)傳感器只有5g左右，同時(shí)可在高溫等惡劣環(huán)境下工作。這樣，相對于其他類型的壓 力傳感器具有明顯優(yōu)勢。目前有報(bào)道有兩種SAW結(jié)構(gòu)模式應(yīng)用于TMPS。 一種是基于諧振器 模式(文獻(xiàn)1 :W. Buff et al， "Passive remote sensing for temperature andpressure using SAW resonator devices",IEEE Trans. UFFC. ， Vol. 45， No. 5，1998， pp. 1388-1392)。 該傳感器由兩個(gè)SAW單端諧振器構(gòu)成。其基本原理是將一單端SAW諧振器置于振動(dòng)基片 上振動(dòng)膜拉伸區(qū)域(一般位于振動(dòng)膜的中心位置)，而另外一個(gè)諧振器置于振動(dòng)膜壓力傳 感區(qū)域以外(即振動(dòng)膜壓縮區(qū)域，一般位于振動(dòng)膜的邊緣位置)，作為對壓力傳感器的溫度 補(bǔ)償。由于胎壓變化引起振動(dòng)膜的彎曲變形，表面應(yīng)力/應(yīng)變分布改變，導(dǎo)致SAW速度的 線性變化，從而引起傳感器頻率變化，以此實(shí)現(xiàn)對外圍壓力的無線檢測，并通過頻率差分輸 出模式來對外圍環(huán)境溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償。然而，由于SAW諧振器諧振頻率的高溫靈敏度， 傳感器系統(tǒng)輸出信號將受到射頻通道的諧振部分、天線與匹配網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重干擾。還有，由 于壓力檢測的諧振器與溫度補(bǔ)償諧振器難以處于同一方位，這樣，由于基片表面的熱梯度 誤差不可能完全有效實(shí)現(xiàn)溫度的補(bǔ)償效應(yīng)。另外一種無線SAW壓力傳感器則采用SAW反 射型延遲線結(jié)構(gòu)模式，這種器件通常由一個(gè)叉指換能器與沿聲波傳播方向設(shè)置的三個(gè)反射 器組成。采用這種SAW反射型延遲線的無線壓力傳感器由一個(gè)SAW反射型延遲線，封裝底 座以及用黏合劑將SAW反射型延遲線與封裝底座密封形成的具有參考壓力的密封腔。基
4于這種SAW反射型延遲線結(jié)構(gòu)的無線壓力傳感器的基本原理是SAW反射型延遲線的叉指 換能器與無線天線相連，并將無線天線接收來自讀取單元(Reader unit)的電磁波信號轉(zhuǎn) 換成SAW信號，并沿壓電基片表面?zhèn)鞑?，繼而聲波信號為反射器所反射，并通過叉指換能器 重新轉(zhuǎn)換成電磁波信號，通過無線天線為接收器所接收。這樣，將這種SAW壓力傳感器內(nèi) 置于輪胎之中，胎內(nèi)壓力引起振動(dòng)膜的彎曲變形導(dǎo)致振動(dòng)膜表面應(yīng)變分布變化，從而引起 SAW速度的變化，繼而導(dǎo)致時(shí)域反射信號的時(shí)延(相位)變化，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對胎壓的 實(shí)時(shí)檢測。據(jù)報(bào)道的原型采用SAW反射型延遲線的壓力傳感器的壓力檢測的分辨率達(dá)到 了 1 % ，如文獻(xiàn)2 :M. J皿gwirth et al， "Micromechanical precision pressure sensor incorporating SAW delay line", Acta. Mechanica. ， Vol. 158， 2002， pp. 227-252所介紹。 由于這種SAW壓力傳感器由單個(gè)器件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，又采用如文獻(xiàn)3 :M. Jungwirth et al， "Micromechanical precision pressure sensor incorporatingSAW delay line，，， Acta. Mechanica. ， Vol. 158,2002， pp. 227-252中所描述的差分溫度補(bǔ)償方法，可以使系統(tǒng) 不易受到檢測環(huán)境影響因素的干擾，具有良好的溫度穩(wěn)定性；以相位作為傳感器輸出信號， 具有較高的靈敏度分辨率，且器件本身可以實(shí)現(xiàn)絕對無源，因此，這種壓力傳感器具有良好 的應(yīng)用前景，引起人們極大的興趣。 目前應(yīng)用于壓力傳感器的SAW反射型延遲線，一般采用普通的雙向換能器結(jié)構(gòu)。 另外，為獲得良好的溫度穩(wěn)定性，均采用壓電系數(shù)較小的石英作為壓電基片，因此，現(xiàn)有的 SAW反射型延遲線損耗較大( 一般都在50 60dB)，信噪比低，這就嚴(yán)重影響到了對檢測 參量的檢測范圍以及無線讀取距離(readout distance :與器件損耗呈反比關(guān)系，文獻(xiàn)4 : C. E. Cook，M. Bernfeld :Radar signals,Norwood,MA， Artech House, 1993))。另夕卜，現(xiàn)有的 反射型延遲線的未能實(shí)現(xiàn)陡直尖銳的反射系數(shù)Su的時(shí)域反射峰，這就不利于時(shí)域時(shí)延信 號的準(zhǔn)確提取。 另外，現(xiàn)有技術(shù)的SAW反射型延遲線采用單指條或者叉指換能器型作為反射器。 叉指型的反射器具有較大的反射系數(shù)，因此可以較好的改善器件損耗與信噪比，但是由于 叉指電極指間反射以及聲電再生引起較大的時(shí)域噪聲。單指型的反射器可以降低器件時(shí)域 噪聲，但是較小的反射系數(shù)導(dǎo)致器件損耗較大，信噪比低。 此外，由于聲波傳播衰減，通常延遲線較長的傳播路徑導(dǎo)致源自各個(gè)反射器的反 射峰均一性差，離換能器越遠(yuǎn)，其損耗越大，信噪比越低，直接影響到時(shí)域時(shí)延信號的提取。 還有，傳感器系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢是功能的集成化，這樣有利于實(shí)現(xiàn)對多參 量的實(shí)時(shí)檢測，也有利于系統(tǒng)小型化與便攜式的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于TPMS的采用SAW反 射型延遲線的無線壓力傳感器功能單一，無法實(shí)現(xiàn)對輪胎內(nèi)部溫度、壓力等參量的同時(shí)檢

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述SAW反射型延遲線型無線壓力傳感器中所存在 的問題；為了實(shí)現(xiàn)具有良好信噪比，低損耗與低時(shí)域噪聲均一時(shí)域反射峰的特點(diǎn)，從而提供 一種采用41° YXLiNb03為壓電基片，以鋁為叉指電極，采用控制電極寬度單相單向換能器 EWC/SPUDT與短路柵反射器結(jié)構(gòu)的SAW反射型延遲線；由兩個(gè)SAW反射型延遲線密封形成 密封腔實(shí)現(xiàn)參考壓力，腔體的振動(dòng)膜由一個(gè)SAW反射型延遲線構(gòu)成，用于壓力檢測，而另外一個(gè)SAW反射型延遲線則作為腔體封裝底層，并作為溫度傳感器與電子標(biāo)簽，以此同時(shí)實(shí)
現(xiàn)對溫度、壓力的同時(shí)檢測。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型提供的一種集成式SAW無線壓力傳感器，如圖lb所示，包括第一 SAW 反射型延遲線1、第二 SAW反射型延遲線2和吸聲膠；其特征在于；還包括阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)4、 鎳導(dǎo)電柱10、導(dǎo)電膜和JSR膜9; 所述的第一SAW反射型延遲線1由第一壓電基片3作為振動(dòng)膜，和沿所述的第一 壓電基片3表面的上下邊涂覆條形的第一導(dǎo)電膜28，再沿聲波傳播方向順序設(shè)置第一塊吸 聲膠27、第一控制電極寬度單相單向換能器12、第一反射器13、第二反射器14與第三反射 器15，以及第二塊吸聲膠27-2組成； 所述的第二 SAW反射型延遲線2由第二壓電基片3'，和沿所述的第二壓電基片3' 表面的上下邊，在其第二壓電基片3'的上表面涂覆第二條形導(dǎo)電膜28'，再在所述的第二 壓電基片3'上沿聲波傳播方向順序設(shè)置第三塊吸聲膠27-3、第二控制電極寬度單相單向 換能器12' 、11個(gè)反射器，以及設(shè)置在該壓電基片3'另一端的吸聲膠27-4組成； 所述的第一控制電極寬度單相單向換能器12與第二控制電極寬度單相單向換能 器12'以鋁做電極，至少有2個(gè)以上叉指電極對33，和在2個(gè)叉指電極對33之間設(shè)置一電 極寬度為的反射電極32，其中A :聲波波長；所述的反射電極32與所述的叉指電極 對33之間的距離為3/16 A ;所述的叉指電極對33由兩個(gè)1/8 A的電極組成； 所述的第二SAW反射型延遲線同時(shí)作為壓力傳感器的封裝底座，所述的第一SAW 反射型延遲線1作為振動(dòng)膜，通過所述的鎳導(dǎo)電柱10將兩個(gè)SAW反射型延遲線中的兩個(gè) EWC/SPUDT電連接，涂覆于第一 SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2四周的JSR 膜9結(jié)合導(dǎo)電膠ll，用于第一 SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2的封裝，并形 成具有參考壓力的密封腔體36 ; 所述的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)4如圖5所示，為第二 SAW反射型延遲線與2的EWC/SPUDT12' 的輸入端Nl與所述的無線天線5的信號端N3連接電路中的串聯(lián)一個(gè)電感34和一個(gè)并聯(lián) 一個(gè)電感35 ;所述的無線天線5的接地端N4與第一 EWC/SPUDT 12與第二 EWC/SPUDT 12' 接地端N2直接相連，以此實(shí)現(xiàn)封裝后第一 SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2 與所述的無線天線(5)之間的阻抗匹配。 由每一個(gè)EWC/SPUDT通過無線天線5接收來自于無線讀取單元8所發(fā)射的電磁波 信號6，并轉(zhuǎn)換成SAW信號，并沿每一塊壓電基片表面?zhèn)鞑ィ徊⒎謩e由各個(gè)反射器反射回各 自的EWC/SPUDT，并重新轉(zhuǎn)換成電磁波信號7，由無線天線5傳回讀取單元8 ;通過信號處理 方法以評價(jià)時(shí)域響應(yīng)的相位變化來實(shí)現(xiàn)對輪胎內(nèi)壓力以及溫度的檢測。 所述的反射器為短路柵反射器(具體結(jié)構(gòu)如圖3b所示)；其中，所述的短路柵反 射器由至少2個(gè)1/4波長寬度的電極組成。在上述的技術(shù)方案中，所述的第一反射器13與 第二反射器14置于壓電基片振動(dòng)膜3的拉伸區(qū)域St內(nèi)，其中第一反射器13位于壓電基片 3的中心位置，第二反射器14則位于壓電基片3的拉伸區(qū)域St與壓縮區(qū)域Co交界處；第 三反射器15則置于壓縮區(qū)Co內(nèi)，如圖2b所示。 在上述的技術(shù)方案中，所述的第一壓電基片(3)和第二壓電基片(3')，是一塊Y向 旋轉(zhuǎn)41°沿X方向傳播的鈮酸鋰基片，其機(jī)電耦合系數(shù)為17.2X，聲傳播速度為4750m/s，一
6階延遲溫度系數(shù)85卯m廣C 。 在上述的技術(shù)方案中，第一和第二 EWC/SPUDT12與12'的指對數(shù)為10-20，以獲得 較為陡直尖銳的時(shí)域反射峰。 在上述的技術(shù)方案中，為補(bǔ)償聲波衰減的影B向，第一SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2中的所述的反射器的電極數(shù)均按照以下規(guī)律設(shè)置對第一 SAW反射型 延遲線1中，離第一 EWC/SPUDT 12最近的第一反射器具有最少的電極數(shù)(例如3個(gè)寬度為 入/4的電極)，第二反射器14與第三反射器15具有相同，且比所述的第一反射器的電極數(shù) 多。對第二 SAW反射型延遲線2中，離第二 EWC/SPUDT 12'最近的第A個(gè)反射器16、第B個(gè) 反射器17到第C個(gè)反射器18具有5個(gè)電極數(shù)，第D個(gè)反射器19到21具有6個(gè)電極，第E 個(gè)反射器22到-第F個(gè)反射器23具有7個(gè)電極，第G個(gè)反射器24到第H個(gè)反射器25則 具有8個(gè)電極，第I個(gè)反射器26則具有9個(gè)電極。 在上述的技術(shù)方案中，為盡可能降低反射器之間的多次反射引起的聲波衰減與反 射峰間噪聲，第二 SAW反射型延遲線2的第A-K個(gè)反射器16 26分布為兩路，即用于8位 電子標(biāo)簽的第A-H個(gè)反射器16 23置于一條路徑，用于溫度檢測的第I-K個(gè)反射器24 26置于另一條路徑。 在上述方案中，第一與第二 SAW反射型延遲線1與2采用接近的SAW傳播距離，即 終端反射器15與26離第一與第二 EWC/SPUDT12與12'的距離接近，這樣可以有效的避免 在封裝時(shí)由于時(shí)域諧波信號的重疊引起反射器反射峰信號的異化。在本實(shí)用新型中，第一 SAW反射型延遲線1的SAW傳播距離為8934. 3 y m(時(shí)延約3. 76 y s)，而第二 SAW反射型延 遲線2的SAW傳播距離為8561. 7 ii m(時(shí)延約3. 6 y s)。 在上述的技術(shù)方案中，所述的第一 SAW反射型延遲線1的第一反射器13與第一 EWC/SPUDT 12之間的距離為2727 y m，所述的第二 SAW反射型延遲線2的第A個(gè)反射器16 與第二 EWC/SPUDT 12'之間的距離為3272. 4 m，以此提供區(qū)隔環(huán)境噪聲回波與傳感器信 號所需的至少1. 2 s的足夠時(shí)延。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于 本實(shí)用新型提供的應(yīng)用于無線壓力傳感器的SAW反射型延遲線，是一種集成溫度 檢測與電子標(biāo)簽的SAW無線壓力傳感器，它包括兩個(gè)通過鎳導(dǎo)電柱、導(dǎo)電膠與JSR膜密封封 裝的2個(gè)SAW反射型延遲線，以及與無線天線連接的匹配網(wǎng)絡(luò)；該SAW反射型延遲線采用了 一種控制電極寬度單向單相換能器的結(jié)構(gòu)，它是利用分布的反射電極32反射引起的前向 與反向傳播的聲波相位疊加，有效提升前向聲波，而抑制甚至抵消反向聲波的傳播，這樣就 可以有效的改善期間損耗。還采用了一種短路柵反射器的結(jié)構(gòu)，由于該反射器具有較高的 反射系數(shù)與零聲電再生反射，使得SAW反射型延遲線具有良好的信噪比，同時(shí)降低反射峰 間噪聲。(在本實(shí)用新型中時(shí)域Sn信號中反射峰損耗約40dB)，改善了傳感器的信噪比；通 過優(yōu)化設(shè)計(jì)SAW反射型延遲線的反射器電極指數(shù)、反射器聲孔徑，傳播路徑等，獲得均一損 耗與信噪比的時(shí)域反射器反射峰。以及通過優(yōu)化配置反射器的位置，以此獲得傳感器的溫 度補(bǔ)償與靈敏度改善。通過匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)傳感器與無線天線的阻抗匹配，以降低損耗， 改善傳感器的信噪比性能。 本實(shí)用新型提供的應(yīng)用于無線壓力傳感器的SAW反射型延遲線，用高壓電系數(shù)的 41° YX LiNb03 3作為壓電基片，該壓電基片具有較高的聲波速度(4750m/s)，和壓電耦合系數(shù)(17. 2% )，以及一階延遲溫度系數(shù)85卯m廣C。 本實(shí)用新型采用在壓電基片兩端涂覆吸聲膠，主要用于消除聲波的邊緣反射，以 降低器件邊緣反射引起的時(shí)域噪聲。 本實(shí)用新型為獲得較為陡直尖銳的時(shí)域反射峰，采用有限降低EWC/SPUDT的指對 數(shù)(10到20對)，相對于已有技術(shù)是一條較為有效的途徑。 本實(shí)用新型中提供的兩個(gè)SAW反射型延遲線通過鎳導(dǎo)電柱、導(dǎo)電膠以及JSR膜密 封形成密封腔，第一 SAW反射型延遲線由第一 EWC/SPUDT與三個(gè)短路柵反射器構(gòu)建，作為振 動(dòng)膜形成對壓力的檢測，另外第二 SAW反射型延遲線2包含第二 EWC/SPUDT，與分兩路設(shè)置 的11個(gè)反射器，其中8個(gè)反射器為一路用于8位電子標(biāo)簽，另外3個(gè)反射器則作為溫度傳 感器實(shí)現(xiàn)對溫度的檢測。第二 SAW反射型延遲線同時(shí)作為壓力傳感器的封裝底座，以此構(gòu) 建用于TPMS的集成式的無線壓力傳感器。

圖la是本實(shí)用新型應(yīng)用于TPMS的集成式SAW無線壓力傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖lb是本實(shí)用新型集成式SAW無線壓力傳感器的剖面圖； 圖lc是本實(shí)用新型中第一 SAW反射型延遲線的平面圖 圖Id是本實(shí)用新型中第二 SAW反射型延遲線的平面圖 圖2a是本實(shí)用新型的第一 SAW反射型延遲線的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2b是本實(shí)用新型的第一 SAW反射型延遲線的反射器優(yōu)化配置原理示意圖 圖3a是本實(shí)用新型第一和第二 SAW反射型延遲線中所采用的EWC/SPUDT結(jié)構(gòu)示
圖3b是本實(shí)用新型第一和第二 SAW反射型延遲線中所采用的短路柵反射器的結(jié)
圖4a是本實(shí)用新型的第一 SAW反射型延遲線的結(jié)構(gòu)圖 圖4b是本實(shí)用新型的第二 SAW反射型延遲線的結(jié)構(gòu)圖5是本實(shí)用新型的集成式SAW壓力傳感器與無線天線之間的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)示意
圖6是本實(shí)用新型的第一 SAW反射型延遲線的時(shí)域響應(yīng)曲線圖； 圖7是本實(shí)用新型的第二 SAW反射型延遲線的時(shí)域響應(yīng)曲線圖； 圖8是本實(shí)用新型中封裝后集成式SAW壓力傳感器的時(shí)域Su響應(yīng)曲線圖； 圖面說明如下
構(gòu)示意圖
I. 第一 SAW反射型延遲線 3.第一壓電基片
5.無線天線
8.無線讀取單元
II. 導(dǎo)電膠
13.第一反射器 16.第A反射器 19.第D反射器
2.第二 SAW反射型延遲線 3'.第二壓電基片 6.電磁波信號 9. JSR膜
12.第一 EWC/SPUDT 14.第二反射器 17.第B反射器 20.第E反射器
4.阻抗匹配網(wǎng)絡(luò) 7.傳感器信號 10.鎳導(dǎo)電柱 12，第二 EWC/SPUDT 15.第三反射器 18.第C反射器 21.第F反射器[0053]22.第G反射器23.第H反射器25.第J反射器26.第K反射器27--2.第二塊吸聲膠27-3.第三塊吸聲膠28.第一導(dǎo)電膜28'.第二導(dǎo)電膜30.第二反射器反射的回波[0058]32.反射電極33.叉指電極對35.并聯(lián)電感36.密封腔體
24.第I反射器 27-1.第一塊吸聲膠 27-4.第四塊吸聲膠 29.第一反射器反射的回波 31.第三反射器反射的回波 34.串聯(lián)電感
具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖和實(shí) 施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 參考圖la與b，制作一應(yīng)用于TPMS的集成溫度檢測與電子標(biāo)簽的SAW無線壓力傳 感器，包括第一 SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2，鎳導(dǎo)電柱10， JSR膜9，導(dǎo) 電膠11以及SAW無線壓力傳感器與無線天線5之間的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)4。 參考圖lc，本實(shí)施例的第一SAW反射型延遲線l，是用于壓力檢測的延遲線，包括 第一壓電基片3，在沿第一壓電基片3上表面的上下兩條邊涂覆條形的第一導(dǎo)電膜28，再沿 聲波傳播方向順序設(shè)置第一塊吸聲膠27-1、第一控制電極寬度單相單向換能器12、第一反 射器13、第二反射器14與第三反射器15，以及第二塊吸聲膠(27-2)組成； 參考圖ld，本實(shí)施例的第二SAW反射型延遲線2，是用于電子標(biāo)簽與溫度檢測的延 遲線，由第二壓電基片3'，和沿第二壓電基片3'的上下兩條邊，在其上表面涂覆第二條形 導(dǎo)電膜28'，再在第二壓電基片3'上沿聲波傳播方向順序設(shè)置第三塊吸聲膠27-3、第二控 制電極寬度單相單向換能器12'、11個(gè)反射器，以及設(shè)置在該壓電基片3另一端的吸聲膠 27-4組成；該11個(gè)反射器為短路柵反射器。 本實(shí)施例的壓電基片采用沿Y向旋轉(zhuǎn)41° ， X方向傳播的鈮酸(LiNb03)基片；其 第一SAW反射型延遲線1的壓電基片3作為振動(dòng)膜，其尺寸為(aXb， a:6mm， b :16mm)，即 長16mm，寬6mm，厚度為350 y m的41° YXLiNb03 ;其第SAW反射型延遲線2的壓電基片 3'作為封裝底座，其尺寸為(aXb， a :6mm， b :18mm)，即長18mm，寬6mm，厚度為350 y m的 41° YXLiNb03 ;該壓電基片具有較高的聲波速度(4750m/s)，壓電耦合系數(shù)(17. 2% )和一 階延遲溫度系數(shù)85卯m廣C 。 參考圖lb，通過鎳導(dǎo)電柱10， JSR膜9以及導(dǎo)電膠11將第一 SAW反射型延遲線1 與第二 SAW反射型延遲線2密封封裝并形成密封腔體36。 參考圖3a，本實(shí)施例的第一EWC/SPUDT 12為以鋁做電極，其中叉指電極對33和反 射電極32均由1500A鋁膜制作；該單相單向換能器由6個(gè)叉指電極對33，和在6個(gè)叉指電極 對33之間設(shè)置的5個(gè)電極寬度為1/4 A的反射電極32組成，當(dāng)然叉指電極對33與反射電 極32還可以是10-20之間的任何數(shù)；在本實(shí)施例中叉指電極對33為15對，反射電極32為 14個(gè)。反射電極32與叉指電極對33(由兩個(gè)1/8A的電極組成)之間的距離為3/16入。 反射電極32的位置決定于壓電基片3以及反射電極32的電極材料。圖3a所示的控制電 極寬度單相單向換能器獲得如圖2a中三個(gè)反射器13 15方向的聲波單向輻射的條件是 反射電極32置于叉指電極對33的左側(cè)，即與單向輻射的聲波相反的方向。[0067] 第一 SAW反射型延遲線1的第一反射器13，第二反射器14與第三反射器15為短 路柵反射器(具體結(jié)構(gòu)如圖3b所示)，由最小為2個(gè)或者3 10個(gè)1/4波長寬度的電極短 路組成；第一反射器13與第二反射器14置于壓電基片振動(dòng)膜3的拉伸區(qū)域St內(nèi)，其中第一 反射器13位于壓電基片3中心位置，第二反射器14則位于壓電基片3的拉伸區(qū)域St與壓 縮區(qū)域Co交界處；第三反射器15則置于壓縮區(qū)內(nèi)，如圖2b所示。由于其具有較高的反射 系數(shù)與零聲電再生反射，使得SAW反射型延遲線具有良好的信噪比，同時(shí)反射峰間噪聲低。 第一 SAW反射型延遲線1用于無線壓力檢測的基本原理是由EWC/SPUDT 12通過 無線天線5接收來自于無線讀取單元8所發(fā)射的電磁波信號6，并轉(zhuǎn)換成SAW信號，在壓電 基片3表面沿三個(gè)反射器方向傳播并分別由3反射器所反射，第一回聲波29，第二回聲波 30與第三回聲波31通過EWC/SPUDT12重新轉(zhuǎn)換成電磁波信號7，由無線天線5傳回?zé)o線讀 取單元8，并通過信號處理方法(這是本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以勝任的)，以評價(jià)時(shí)域響應(yīng) 的相位變化來實(shí)現(xiàn)對輪胎內(nèi)壓力的檢測。 本實(shí)施例中第一SAW反射型延遲線1的第一反射器13，第二反射器14與第三反 射器15，在壓電基片3表面的位置可以通過如下方法予以優(yōu)化配置一般而言，壓電基片振 動(dòng)膜3在壓力狀態(tài)下存在著拉伸St與壓縮區(qū)域Co，如圖2b所示，在拉伸區(qū)域St聲波速度 降低，而壓縮區(qū)域Co聲波速度則升高，這樣表現(xiàn)在時(shí)域響應(yīng)的時(shí)延/相位變化上出現(xiàn)不同 極性。這樣可以通過優(yōu)化配置反射器位置來獲得溫度補(bǔ)償與靈敏度性能改善，即第一反射 器13與14置于壓電基片振動(dòng)膜3的拉伸區(qū)域St內(nèi)，其中反射器13位于壓電基片3中心 位置，反射器14則位于壓電基片3的拉伸區(qū)域St與壓縮區(qū)域Co交界處；反射器15則置于 壓縮區(qū)內(nèi)。通過如式A①=A 。2—「wX A 03—2所示的差分方法(文獻(xiàn)3 :M. J皿gwirth et al. "Micromechanical precision pressure sensor incorporating SAW delayline，，， Acta. Mechanica. ， Vol. 158,2002， pp. 227-252)，即可有效改善傳感器的靈敏度性能并實(shí)現(xiàn) 溫度補(bǔ)償效應(yīng)，其中，A①為傳感器壓力檢測的相位響應(yīng)，A①h為第一反射器13與第二 反射器14之間的相位變化，A①3-2為第二反射器反射器14與第三反射器15之間的相 位變化，w為加權(quán)因子，由反射器之間的距離確定，w = 12/13，其中，12為第一反射器反射器 13與第二反射器14之間的距離，而13為第二反射器反射器14與第三反射器15之間的距 離。為精確確定反射器的位置即分析確壓電基片振動(dòng)膜3的拉伸St與壓縮Co區(qū)域，有限 元分析軟件Ansys 8. 0來用于計(jì)算壓力狀態(tài)下振動(dòng)膜的彎曲以及表面沿聲波傳播方向應(yīng) 變的分布狀況以確定振動(dòng)膜壓縮Co與拉伸St區(qū)域，以此計(jì)算其相應(yīng)相位響應(yīng)。圖2b中顯 示了基于有限元分析軟件對應(yīng)用于無線壓力傳感器的聲表面波反射型延遲線的壓力狀態(tài) (300kPa)下的相對相位響應(yīng)特性。41° YX LiNb03即壓電基片振動(dòng)膜3，具有較高的聲波速 度(4750m/s)，壓電耦合系數(shù)(17.2%)。如圖2中所示，振動(dòng)膜表面存在著兩種不同區(qū)域， 即拉伸區(qū)域(St)與壓縮區(qū)域(Co)，在拉伸區(qū)域即振動(dòng)膜的中心區(qū)域，聲波速度降低，而壓 縮區(qū)域位于振動(dòng)膜的邊緣，聲波速度升高。再根據(jù)上述配置方法對SAW反射型延遲線1的 三個(gè)反射器進(jìn)行位置的確定。為獲得更好的靈敏度與溫度補(bǔ)償特性，第一反射器13置于壓 電基片振動(dòng)膜3的拉伸區(qū)域St即振動(dòng)膜的中心位置，第二反射器14則置于拉伸與壓縮區(qū) 域的交界位置，而第三反射器15置于壓電基片振動(dòng)膜3的壓縮區(qū)域。 第二SAW反射型延遲線2采用ll個(gè)短路柵反射器，分為兩路設(shè)置，第A-H個(gè)反 射器16 23為一路徑，用于8位電子標(biāo)簽；第I-K個(gè)反射器24 26為另一路徑。第二EWC/SPUDT 12'通過無線天線5接收來自無線讀取單元8的電磁波信號6轉(zhuǎn)換成SAW信號，并在壓電基片3'表面?zhèn)鞑?，并由第A-K個(gè)反射器16 26反射回第二EWC/SPUDT12'，并由第二EWC/SPUDT 12'轉(zhuǎn)換成電磁波信號7，通過無線天線5傳回?zé)o線讀取單元8。由于41° YX LiNb03壓電基片有較高的溫度時(shí)延系數(shù)(85卯m/oC)，外圍環(huán)境溫度的變化將導(dǎo)致聲波傳播速度的變化，從而使得SAW反射型延遲線2的用于溫度(T)檢測的反射器24 26時(shí)域反射峰時(shí)延發(fā)生變化，其溫度相位靈敏度A①可以通過式A①=1乂^X2 Ji f。1/v。XTCDX (T-Tref) = 12/liX2Jif。X A t進(jìn)行評估(文獻(xiàn)6 :L. M. Reindl， et al，"Wirelessmeasurement of temperature using surface acoustic waves sensors，，， IEEE， Trans.UFFC， Vol. 51， No. 11,2004， pp. 1457-1463)，其中，1!與12分別為第I_J個(gè)反射器24， 25以及第J-K個(gè)反射器25， 26之間的距離，f。為傳感器工作頻率，v。為參考溫度(通常為室溫)條件下聲波速度，TCD為基片材料的一階溫度系數(shù)，Trrf為參考溫度(即室溫2(TC ) 。 12/L值越大越有可能獲得更高的檢測靈敏度，然而，考慮到聲波傳播的傳播衰減即傳播距離越遠(yuǎn)將導(dǎo)致很大的傳播損耗，因此聲波傳播距離需要控制在一定范圍之內(nèi)以降低聲傳播損耗，在本實(shí)施例中，綜合考慮，l"li值約為3。 另外，由于聲波的傳播衰減影B向，為保持均一的時(shí)域響應(yīng)，第一SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2的14個(gè)反射器的電極結(jié)構(gòu)需要一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以補(bǔ)償由于聲傳播衰減引起的時(shí)域損耗，在第一SAW反射型延遲線1中，離第一EWC/SPUDT12最近的第一反射器13具有最少的電極數(shù)(本實(shí)施例中為3個(gè)電極)，第二反射器14與第三反射器15則比第一短路柵反射器13的電極數(shù)多(本實(shí)施例中為5個(gè))。 為補(bǔ)償聲波衰減的影響，第一SAW反射型延遲線1與第二SAW反射型延遲線2中的所述的反射器的電極數(shù)均按照以下規(guī)律設(shè)置對第一SAW反射型延遲線1中，離第一EWC/SPUDT 12最近的第一反射器具有最少的電極數(shù)(例如3個(gè)寬度為入/4的電極)，第二反射器14與第三反射器15具有相同，且比所述的第一反射器的電極數(shù)多。對第二 SAW反射型延遲線2中，離第二 EWC/SPUDT 12'最近的第A個(gè)反射器16、第B個(gè)反射器17到第C個(gè)反射器18具有5個(gè)電極數(shù)，第D個(gè)反射器19到21具有6個(gè)電極，第E個(gè)反射器22到-第F個(gè)反射器23具有7個(gè)電極，第G個(gè)反射器24到第H個(gè)反射器25則具有8個(gè)電極，第I個(gè)反射器26則具有9個(gè)電極。 為降低反射器之間的多次反射引起的聲波衰減與反射峰間噪聲，用于溫度檢測與電子標(biāo)簽的第二 SAW反射型延遲線2的反射器分布分為兩路，即用于8位電子標(biāo)簽的第A-H反射器16 23置于一條路徑，用于溫度檢測的第I-K個(gè)反射器24 26置于另外一條路途徑。 在本實(shí)施例中，還包括一個(gè)在第二 SAW反射型延遲線2與無線天線5之間的匹配網(wǎng)絡(luò)4(該匹配網(wǎng)絡(luò)4是本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員通常實(shí)用的)，如圖5所示，其中，第二 EWC/SPUDT12'的輸入端N1與無線天線5的信號端N3電連接，并且在該電路中的串聯(lián)一個(gè)電感34和并聯(lián)一個(gè)電感35 ;第二 EWC/SPUDT 12'的接地端N2與無線天線的接地端N4直接電相連。通過該匹配網(wǎng)絡(luò)4使得封裝后的第一SAW反射型延遲線1、第二SAW反射型延遲線2與無線天線5之間達(dá)到阻抗匹配狀態(tài)，以此獲得較低損耗，改善傳感器的信噪比性能。[0075] 第一 SAW反射型延遲線1與第二 SAW反射型延遲線2采用接近的SAW傳播距離，即第一 SAW反射型延遲線1的第三反射器15與第二 SAW反射型延遲線2的第K反射器2612與第二 EWC/SPUDT 12'的距離接近，這樣可以有效的避免在封裝時(shí)由于時(shí)域諧波信號的重疊引起反射器反射峰信號的異化。在本實(shí)施例中，SAW反射型延遲線1的SAW傳播距離為8934. 3 ii m，而SAW反射型延遲線2的SAW傳播距離為8561. 7 y m。[0076] 在本實(shí)施例中，為獲得較為陡直尖銳的時(shí)域反射峰，EWC/SPUDT 12指對數(shù)為15，即包含如圖3a所示的15個(gè)叉指電極對33與分布于電極對之間的14個(gè)反射電極32。[0077] 在本實(shí)施例中，第一 SAW反射型延遲線l的第一反射器13與EWC/SPUDT 12之間的距離為2727 ii m，所述的第二 SAW反射型延遲線2的第A個(gè)反射器16與第二 EWC/SPUDT12'之間的距離為3272. 4 ym，以此提供區(qū)隔環(huán)境噪聲回波與傳感器信號所需的至少1. s的足夠時(shí)延。 吸聲膠涂覆于壓電基片兩端，主要用于消除聲波的邊緣反射，以降低器件邊緣反射引起的時(shí)域噪聲。 在具體實(shí)施例制作的應(yīng)用于無線壓力傳感器中，第一 SAW反射型延遲線1和第二SAW反射型延遲線2的具體結(jié)構(gòu)，分別如圖4a和圖4b所示，圖中相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下[0080] 第一 SAW反射型延遲線1和第二 SAW反射型延遲線2的工作頻率434MHz ;聲波波長10. 9踐；&=壓電基片為41° YXLiNb03，其壓電基片的寬度6mm ;[0082] b =第一 SAW反射型延遲線1的壓電基片3的長度16mm ;[0083] c二第二SAW反射型延遲線2的壓電基片3'的長度18mm ; A二第一SPUDT 12的長度15 X A = 163. 5 ii m ;B1 =第 一 反射器13的長度5X (1 A/4) = 13.6iim; B2 =第二反射器14的長度9X (1/4 A ) = 24. 5 y m ;B3 =第三反射器15的長度9X (1A/4) = 24.5iim; C = SPUDT12的聲孔徑110X A = 1199iim ;D =第一反射器13 第三反射器15的聲孔徑:125 X入=1362. 5 ii m ; E =第一反射器13 第三反射器15的匯流條寬度30 y m ;F =第A反射器16 第K反射器26的匯流條寬度5 X A = 54. 5 ii m ; G =第A反射器16 第K反射器26的聲孔徑50X A = 545 y m =第A反射器16的長度9X (1/4入)=24.5iim;[0089] H2 =第B反射器17的長度9X (1/4 A )=9X (1/4入)=24.5iim; H4 二第D反射器19的長度11X (1/4入)11 X (1/4入)=30踐； H6 二第F反射器21的長度11X (1/4入)13X (1/4A) = 35.4iim; Hs二第H反射器23的長度13X (1/4入)=15X (1/4 A )=肌9iim; H1Q 二第L反射器25的長度15X (1/4入)度17X (1/4入)=46. 3踐； L =第一反射器13與第一 SPUDT12間的距離2727 ii m ;
=24. 5 ii m ;H3 =第C反射器18的長度=30 ii m ;H5 =第E反射器20的長度=30 ii m ;H7 =第G反射器22的長度=35. 4 ii m ;Hg =第I反射器24的長度=40. 9iim;Hn 二第K反射器26的長[0095]12=第二反射器14與第一反射器13間的距離5113. 8踐；13=第三反射器15與第二反射器14間的距離1031. 4踐；14=第A反射器16與第一 SPUDT12間的距離3272. 4 ii m ;[0098]15=第B反射器17與第A反射器16間的距離383. 4踐；16=第C反射器18與第B反射器17間的距離386. 1 ii m ;17=第D反射器19與第C反射器18間的距離388. 8踐；18=第E反射器20與第D反射器19間的距離391. 5踐；19=第F反射器21與第E反射器20間的距離394. 2 ii m ;=第G反射器22與第F反射器21間的距離:396. 9踐；=第H反射器23與第G反射器22間的距離:399. 6踐；=第I反射器24與第H反射器23間的距離:437. 4踐；=第J反射器25與第I反射器24間的距離:442. 8踐；=第K反射器26與第J反射器25間的距離:1309. 5踐；通過這一反射器設(shè)計(jì)，第一 SAW反射型延遲線1和第二 SAW反射型延遲線2將獲得均一的反射器時(shí)域反射峰，且具有一致的損耗與信噪比。如圖6 8所示。圖6與圖7分別示出了從HP8510網(wǎng)絡(luò)分析儀中，觀察到的封裝前第一 SAW反射型延遲線1和第二 SAW反射型延遲線2的典型時(shí)域反射系數(shù)Sn的響應(yīng)曲線。圖6中3個(gè)反射峰來自于第一 SAW反射型延遲線1的3個(gè)反射器13 15，圖7中的11個(gè)反射峰，則來自于第二 SAW反射型延遲線2的11個(gè)反射器16 26。所有反射峰均具有較為均一的損耗與信噪比性能，相應(yīng)時(shí)域Sn損耗大小為39 43dB ;對于第一 SAW反射型延遲線1 ， 3個(gè)反射峰分別來自于3個(gè)短路柵反射器，其對應(yīng)時(shí)延分別為1. 18，3. 53和3. 76iis。對SAW反射型延遲線2， 11個(gè)反射峰分別來自于11個(gè)反射器，應(yīng)用于8位電子標(biāo)簽與溫度檢測。從上述檢測結(jié)果來看，實(shí)現(xiàn)了較低損耗，良好的信噪比，較為尖銳反射峰以及較低的峰間噪聲。 圖8為從HP8510網(wǎng)絡(luò)分析儀中觀察到的封裝后的集成式SAW壓力傳感器的時(shí)域Su響應(yīng)的測試曲線。從圖中來看，14個(gè)時(shí)域反射峰來自于第一 SAW反射型延遲線和第二SAW反射型延遲線2的14個(gè)反射器，第1、12與14個(gè)反射峰來自于第一SAW反射型延遲線1的三個(gè)反射器，應(yīng)用于壓力檢測。從第2到9個(gè)反射峰是來自于第二SAW反射型延遲線2的應(yīng)用于8位電子標(biāo)簽的8個(gè)反射器，第10、 11與13個(gè)反射峰，則是來自于第二 SAW反射型延遲線2的應(yīng)用于溫度傳感器的3個(gè)反射器。封裝后反射峰具有較為均勻的損耗與信噪比性能。由于良好的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，鎳導(dǎo)電柱10以及導(dǎo)電膠11等的引起的損耗并不明顯，其損耗仍然保持在45dB左右。由此可以看出，通過評價(jià)時(shí)域反射峰的時(shí)延信號變化將可以直接實(shí)現(xiàn)對溫度與壓力的實(shí)時(shí)檢測。
權(quán)利要求一種集成式聲表面波無線壓力傳感器，包括第一SAW反射型延遲線(1)、第二SAW反射型延遲線(2)和吸聲膠；其特征在于；還包括阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(4)、鎳導(dǎo)電柱(10)、導(dǎo)電膜和JSR膜(9)；所述的第一SAW反射型延遲線(1)由第一壓電基片(3)作為振動(dòng)膜，和沿所述的第一壓電基片(3)表面的上下邊涂覆2條條形的第一導(dǎo)電膜(28)，再沿聲波傳播方向順序設(shè)置第一塊吸聲膠(27-1)、第一控制電極寬度單相單向換能器(12)、第一反射器(13)、第二反射器(14)與第三反射器(15)，以及第二塊吸聲膠(27-2)組成；所述的第二SAW反射型延遲線(2)由第二壓電基片(3’)，和沿所述的第二壓電基片(3’)表面的上下邊，涂覆2條第二條形的導(dǎo)電膜(28’)，再在所述的第二壓電基片(3’)上沿聲波傳播方向順序設(shè)置第三塊吸聲膠(27-3)、第二控制電極寬度單相單向換能器(12’)、11個(gè)反射器，以及設(shè)置在該壓電基片(3’)另一端的吸聲膠(27-4)組成；所述的第一控制電極寬度單相單向換能器(12)與第二控制電極寬度單相單向換能器(12’)以鋁做電極，至少有2個(gè)以上叉指電極對(33)，和在2個(gè)叉指電極對(33)之間設(shè)置一電極寬度為1/4λ的反射電極(32)，其中λ聲波波長；所述的反射電極(32)與所述的叉指電極對(33)之間的距離為3/16λ；所述的叉指電極對(33)由兩個(gè)1/8λ的電極組成；所述的第二SAW反射型延遲線同時(shí)作為壓力傳感器的封裝底座，所述的第一SAW反射型延遲線(1)作為振動(dòng)膜，通過所述的鎳導(dǎo)電柱(10)將兩個(gè)SAW反射型延遲線中的兩個(gè)EWC/SPUDT電連接，涂覆于第一SAW反射型延遲線(1)與第二SAW反射型延遲線(2)四周的JSR膜(9)結(jié)合導(dǎo)電膠(11)，用于第一SAW反射型延遲線(1)與第二SAW反射型延遲線(2)的封裝，并形成具有參考壓力的密封腔體(36)；所述的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)(4)為在第二反射型延遲線(2)的第二EWC/SPUDT(12’)的輸入端(N1)與無線天線(5)的信號端(N3)電連接電路中串聯(lián)一個(gè)電感(34)和并聯(lián)一個(gè)電感(35)；第二EWC/SPUDT(12’)的接地端(N2)與無線天線的接地端(N4)直接電相連；以此實(shí)現(xiàn)封裝后的第一SAW反射型延遲線(1)、第二SAW反射型延遲線(2)與所述的無線天線(5)之間的阻抗匹配。
2. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第一壓 電基片(3)和第二壓電基片(3')，是一塊Y向旋轉(zhuǎn)41°沿X方向傳播的鈮酸鋰基片，其機(jī) 電耦合系數(shù)為17. 2%，聲傳播速度為4750m/s，一階延遲溫度系數(shù)85卯m/。C。
3. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第一反 射器(13)與第二反射器(14)置于第一壓電基片(3)的拉伸區(qū)域St內(nèi)，其中第一反射器 (13)位于第一壓電基片(3)中心位置，第二反射器(14)則位于第一壓電基片(3)的拉伸區(qū) 域St與壓縮區(qū)域Co交界處；第三反射器(15)則置于壓縮區(qū)內(nèi)。
4. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，第一 EWC/ SPUDT(12)和第二 EWC/SPUDT(12')中的指對數(shù)為10-20。
5. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第一 SAW 反射型延遲線(1)中3個(gè)反射器的電極數(shù)按照以下規(guī)則設(shè)置離第一EWC/SPUDT(12)最近 的第一反射器(13)具有最少的電極數(shù)，第二反射器(14)與第三反射器(15)電極數(shù)相等， 并且比第一反射器(13)電極數(shù)多。
6. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第二 SAW反射型延遲線(2')中離第二EWC/SPUDT(12')最近的順序3個(gè)反射器具有最少的電極數(shù)， 隨著距離的增加，反射器的電極數(shù)以此遞增；所述的11個(gè)反射器分成兩路設(shè)置，排在離第 二EWC/SPUDT(12')最近的8個(gè)連續(xù)的所述的反射器為一條路徑，用于電子標(biāo)簽的反射器， 采用相同聲孔徑，并為EWC/SPUDT(12)聲孔徑的一半；其余所述的反射器用于溫度檢測，為 另外一條路徑設(shè)置。
7. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的反射器 為短路柵反射器，其中，所述的短路柵反射器由至少2個(gè)1/4波長寬度的電極組成。
8. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第一 EWC/SPUDT(12)與所述的第一反射器(13)之間的距離為2752. 5 y m，所述的第二反射器 (14)與所述的第一反射器(13)之間的距離為5161.2ym，而所述的第三反射器(15)與所 述的第二反射器(14)之間的距離為1041 ym。
9. 按權(quán)利要求1所述的集成式聲表面波無線壓力傳感器，其特征在于，所述的第二 EWC/SPUDT(12')與所述的11個(gè)反射器的距離分別如下其中，第A個(gè)反射器(16)與第二 EWC/SPUDT(12')的距離為2727ym，第B個(gè)反射器(17)與所述的第A個(gè)反射器(16)之間 的距離為383ym，第C個(gè)反射器(18)與所述的第B個(gè)反射器(17)之間的距離為386. 1 y m， 第D個(gè)反射器(19)與反射器(18)之間的距離為388.8ym，第E個(gè)反射器(20)與反射器 (19)之間的距離為391.5 iim，第F個(gè)反射器(21)與反射器(20)之間的距離為394. 2 y m， 第G個(gè)反射器(22)與反射器(21)之間的距離為396.9ym，第H個(gè)反射器(23)與反射器 (22)之間的距離為399. 6 ii m，第I個(gè)反射器(24)與反射器(23)之間的距離為437. 4線第 J個(gè)反射器(25)與所述的第I個(gè)反射器(24)之間的距離為442.8ym，第K個(gè)反射器(26) 與所述的第J個(gè)反射器(25)之間的距離為1309. 5 ii m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種集成式聲表面波無線壓力傳感器，包括兩個(gè)SAW反射型延遲線，通過鎳導(dǎo)電柱、導(dǎo)電膠與JSR膜封裝成一體，與無線天線連接的匹配網(wǎng)絡(luò)；第一SAW反射型延遲線包括一個(gè)控制電極寬度單相單向換能器，和3個(gè)短路柵反射器應(yīng)用于壓力檢測，第二SAW反射型延遲線包括11個(gè)短路柵反射器8個(gè)反射器用于8位電子標(biāo)簽，另外3個(gè)則用于溫度檢測；由EWC/SPUDT通過無線天線接收來自于無線讀取單元的電磁波信號并轉(zhuǎn)換成SAW信號，聲波沿壓電基片表面?zhèn)鞑ィ⒎謩e由各個(gè)反射器反射，反射的聲波通過EWC/SPUDT重新轉(zhuǎn)換成電磁波信號，由無線天線傳回?zé)o線讀取單元，并通過信號處理的方法以評價(jià)時(shí)域響應(yīng)的相位變化來實(shí)現(xiàn)對胎內(nèi)壓力以及溫度的同時(shí)檢測。
文檔編號G01M17/02GK201464095SQ20092010802
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者何世堂, 王文 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所