專利名稱：一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及力傳感器領(lǐng)域，特別是涉及一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片力傳感器、 壓阻式力傳感器、電感式力傳感器及電容式力傳感器等。雖然傳統(tǒng)的力傳感器的工藝成熟、 價格低廉等優(yōu)點而獲得了廣泛的應(yīng)用，但是在穩(wěn)定性高和干擾性能強的場合下，傳統(tǒng)的力 學(xué)傳感器不能滿足要求。聲表面波器件和彈性鋼板相結(jié)合制作的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器能發(fā) 揮聲表面波器件功耗低、穩(wěn)定性高、抗干擾性能強、重復(fù)性及可靠性好，便于大規(guī)模批量生 產(chǎn)的優(yōu)點，能夠滿足一些要求傳感器抗干擾性能強、穩(wěn)定性高的場合。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器， 能夠滿足要求傳感器抗干擾性能強、穩(wěn)定性高的場合。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種基于懸臂梁的聲表 面波式力傳感器，包括懸臂梁和聲表面波諧振器，其中，所述的聲表面波諧振器包括壓電基 片、輸入換能器、輸出換能器、放大器和移相電路，所述的壓電基片粘切在所述的懸臂梁的 表面上；所述的壓電基片的表面上制有所述的輸入換能器和輸出換能器；所述的輸入換能 器與所述的放大器的輸入端相連接，所述的放大器的輸出端與所述的移相電路的輸入端相 連接，所述的移相電路的輸出端與輸出換能器相連接。所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器的壓電基片采用壓電材料制作而成。所述的壓電材料為石英。所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器的懸臂梁采用彈性鋼板制成。所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器的輸入換能器為輸入叉指換能器；所述 的輸出換能器為輸出叉指換能器。由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積 極效果本實用新型采用聲表面波器件和彈性鋼板制作而成，具有功耗低、穩(wěn)定性高、重復(fù) 性及可靠性好，便于大規(guī)模批量生產(chǎn)的特點，并且由于本實用新型輸出的是頻率信號，所以 抗干擾性能強。

圖1是本實用新型中基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中聲表面波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本 實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實用新型的實施方式涉及一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，包括懸臂梁 和聲表面波諧振器。其中，聲表面波諧振器包括壓電基片、輸入換能器、輸出換能器、放大器 和移相電路。所述的壓電基片采用壓電材料(如石英)制作而成，懸臂梁用彈性鋼板制成； 所述的壓電基片粘切在懸臂梁的表面上；所述的壓電基片的表面上制有所述的輸入換能器 和輸出換能器；所述的輸入換能器與放大器的輸入端相連接，放大器的輸出端與移相電路 的輸入端相連接，移相電路的輸出端與輸出換能器相連接。其中，所述的輸入換能器為輸入 叉指換能器，輸出換能器為輸出叉指換能器。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖1所示的是本實用新型中基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 所示的是基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器中聲表面波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。將使用彈性 鋼板制成的懸臂梁1的一端固定、另一端加載力F。在壓電基片3的表面上制作輸入叉指換 能器4和輸出叉指換能器5。輸入叉指換能器4與放大器6的輸入端相連接，放大器6的輸 出端與移相電路7的輸入端相連接，輸出叉指換能器5與移相電路7的輸出端相連接，從而 可構(gòu)成聲表面波諧振器2。壓電基片3粘切在懸臂梁1的表面上。當懸臂梁1的一端加載力F時，由彈性鋼板制成的懸臂梁1產(chǎn)生彈性形變，同時聲 表面波諧振器2的壓電基片3也產(chǎn)生同樣的形變，該形變會引起聲表面波諧振器2的諧振 頻率發(fā)生變化，即就是說，聲表面波諧振器2的諧振頻率隨著加載力F變化而變化，從而達 到測量加載力F的目的。當懸臂梁產(chǎn)生的形變比壓電基片的形變大得多時，壓電基片損壞。不難發(fā)現(xiàn)，由于本實用新型采用聲表面波器件和彈性鋼板制作而成，所以具有功 耗低、穩(wěn)定性高、重復(fù)性及可靠性好，便于大規(guī)模批量生產(chǎn)的特點，同時由于本實用新型的 力傳感器的輸出是頻率信號，所以抗干擾性能強。
權(quán)利要求一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，包括懸臂梁(1)和聲表面波諧振器(2)，其中，所述的聲表面波諧振器(2)包括壓電基片(3)、輸入換能器(4)、輸出換能器(5)、放大器(6)和移相電路(7)，其特征在于，所述的壓電基片(3)粘切在所述的懸臂梁(1)的表面上；所述的壓電基片(3)的表面上制有所述的輸入換能器(4)和輸出換能器(5)；所述的輸入換能器(4)與所述的放大器(6)的輸入端相連接，所述的放大器(6)的輸出端與所述的移相電路(7)的輸入端相連接，所述的移相電路(7)的輸出端與輸出換能器(5)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，其特征在于，所述的壓 電基片(3)采用壓電材料制作而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，其特征在于，所述的壓 電材料為石英。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，其特征在于，所述的懸 臂梁(1)采用彈性鋼板制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，其特征在于，所述的輸 入換能器(4)為輸入叉指換能器；所述的輸出換能器(5)為輸出叉指換能器。
專利摘要本實用新型涉及一種基于懸臂梁的聲表面波式力傳感器，包括懸臂梁和聲表面波諧振器。其中，聲表面波諧振器又包括壓電基片、輸入換能器、輸出換能器、放大器和移相電路。壓電基片粘切在懸臂梁的表面上。當懸臂梁受力時，懸臂梁會產(chǎn)生形變，同時壓電基片也會產(chǎn)生形變，導(dǎo)致于聲表面波諧振器的輸出頻率隨著力的大小變化而變化。本實用新型主要應(yīng)用于力的測量，具有功耗低、穩(wěn)定性高、抗干擾性能強、重復(fù)性及可靠性好，便于大規(guī)模批量生產(chǎn)的優(yōu)點，能夠滿足一些要求傳感器抗干擾性能強、穩(wěn)定性高的場合。
文檔編號G01L1/16GK201653603SQ201020128750
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者盧子譞 申請人:盧子譞