專利名稱：一種基于多耦合器的聲表面波溫度傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，尤其是涉及一種基于多耦合器的聲表面波溫度傳感器。
背景技術：
當前傳感器技術的發(fā)展趨勢主要是
I、從接觸式向非接觸式發(fā)展，從無源式向有源式(帶信號處理電路)方向發(fā)展。2、實現多功能化、集成化和智能化。多功能化是指一個傳感器可檢測多個參數，集成化是利用MEMS技術將敏感元件、處理器集成在一個芯片上；智能化是傳感器與ECU結合，具有自我檢測、記憶和校準能力。3、為了實現傳感器的信息共享，新型數字式傳感器必須有嵌入式的微處理器，有的要求數字式輸出，適合CAN Bus、LINBus等總線要求。而SAW傳感器是繼陶瓷；半導體，光纖等傳感器之后的一直后起之秀。一般的陶瓷或半導體材料制成的傳感器，大多采用電阻式或電容式。以迷你信號輸出，需經模/數轉換才能與計算機接口 ；而34胃技術制成的傳感器，工作時，信號輸出不需經A/D(模/數)轉換便可與計算機接口，因而精度高?；诙囫詈掀鞯穆暠砻娌囟葌鞲衅骺梢酝ㄟ^光纖耦合器進行多次耦合，可同時得到不同的溫度值，進行同時測量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種聞精度、聞靈敏度、便于大批量生產、體積小、重量輕、功耗低、結構工藝性好的基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現—種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，包括聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖I禹合器、光電轉換器、聲表面波輸出端，所述的光電轉換器、聲表面波輸出端均設有兩個，所述的聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖耦合器依次連接，所述的光纖耦合器分別與兩個光電轉換器連接，所述的兩個光電轉換器分別與對應的聲表面波輸出端連接；兩個聲表面波輸出端的其中一個設有溫度敏感膜。所述的聲表面波輸入端包括第一輸入端電源、第一輸入叉指換能器、第一輸入端導線、第一輸出叉指換能器和第一輸出端，所述的第一輸入端電源通過第一輸入端導線與第一輸入叉指換能器連接，所述的第一輸出叉指換能器與第一輸出端連接。所述的第一輸入叉指換能器上端與第一輸入端電源的正極連接，所述的第一輸入叉指換能器下端與第一輸入端電源的負極連接。所述的電光轉換器包括電阻R211、電阻R212、電阻R213、電容C22、滑動變阻器R23、光電二極管D24和晶體管Q25 ；所述的晶體管Q25包括基極、集電極和發(fā)射極，所述的基極分別與電容C22 —端、電阻R213 —端、滑動變阻器R23 —端連接，所述的集電極與光電二極管D24的負極連接，所述的發(fā)射極通過電阻R212接地；所述的電容C22另一端通過電阻R211接地，所述的電阻R213另一端與光電二極管D24的正極連接，所述的滑動變阻器R23另一端接地。所述的光纖稱合器包括光纖和多棱鏡。所述的光電轉換器包括電容C411、電容C412、電阻R42、放大器和光電二極管D44,所述的光電二極管D44正極接地，所述的光電二極管D44負極與放大器的正極輸入端，所述的放大器的負極輸入端接地，所述的電容C412、電阻R42均并聯在放大器正極輸入端與放大器輸出端上，所述的放大器輸出端與電容C411連接。所述的聲表面波輸出端包括第二輸入端電源、第二輸入叉指換能器和第二輸出叉指換能器，所述的第二輸入端電源與第二輸入叉指換能器連接。
與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)高精度、高靈敏度本發(fā)明傳感器是繼陶瓷、半導體、光纖等傳感器之后的一直后起之秀，一般的陶瓷或半導體材料制成的傳感器，大多采用電阻式或電容式。以迷你信號輸出，需經模/數轉換才能與計算機接口 ；而本發(fā)明技術制成的傳感器，工作時，信號輸出不需經A/D(模/數)轉換便可與計算機接口，因而精度高。2)便于大批量生產本發(fā)明傳感器紅的關鍵部件一SAW諧振器或延遲線，采用半導體平面制作工藝，極易集成化，一體化，各種功能電路易組合和簡化，結構牢固，質量穩(wěn)定，重復性及可靠性好。易于大批量生產，為電子技術發(fā)展，為表面安裝及組裝技術都提供了方便的條件。3)體積小、重量輕、功耗低從理論分析可知，本發(fā)明產品90%以上的能量集中在距表面一個波長左右的深度內，因而損耗低；加上SAW傳感器電路簡單，所以整個傳感器的功耗很小。4)結構工藝性好本發(fā)明傳感器是平面結構，設計靈活；片狀外形，易于組合；能比較方便地實現單片多功能化，智能化；安裝容易，并能獲得良好的熱性能和機械性能。5)可以進行多次耦合，可同時得到不同的溫度值，進行同時測量。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為本發(fā)明聲表面波輸入端的結構不意圖；圖3為發(fā)明電光轉換器的電路結構示意圖；圖4為發(fā)明光纖耦合器的結構示意圖；圖5為本發(fā)明光電轉換器的電路結構示意圖；圖6為本發(fā)明聲表面波輸出端的結構不意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例如圖I所不,一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器,包括聲表面波輸入端I、電光轉換器2、光纖稱合器3、光電轉換器4、聲表面波輸出端5,所述的光電轉換器4、聲表面波輸出端5均設有兩個，并且一一對應連接；兩個聲表面波輸出端5的其中一個設有溫度敏感膜6。電信號通過含有溫度敏感膜和不含溫度敏感膜的輸出端后得到不同的輸出波形，通過對波形進行加權，從而最終判斷溫度的大小和溫差。如圖2所示，所述的聲表面波輸入端I包括第一輸入端電源11、第一輸入叉指換能器、第一輸入端導線14、第一輸出叉指換能器15、第一輸出端16,所述的第一輸入端電源11通過第一輸入端導線14與第一 輸入叉指換能器連接，所述的第一輸出叉指換能器15與第一輸出端16連接。所述的第一輸入叉指換能器上端12與第一輸入端電源11的正極連接，所述的第一輸入叉指換能器下端13與第一輸入端電源11的負極連接。如圖3所示，所述的電光轉換器2包括電阻R211、電阻R212、電阻R213、電容C22、滑動變阻器R23、光電二極管D24、晶體管Q25 ;所述的晶體管Q25包括基極、集電極、發(fā)射極，所述的基極分別與電容C22 —端、電阻R213 —端、滑動變阻器R23 —端連接，所述的集電極與光電二極管D24的負極連接，所述的發(fā)射極通過電阻R212接地；所述的電容C22另一端通過電阻R211接地，所述的電阻R213另一端與光電二極管D24的正極連接，所述的滑動變阻器R23另一端接地。如圖3所不,所述的光纖I禹合器3包括光纖31、多棱鏡32,所述的多棱鏡32設在光纖31內。如圖4所示，所述的光電轉換器4包括電容C411、電容C412、電阻R42、放大器43、光電二極管D44，所述的光電二極管D44正極接地，所述的光電二極管D44負極與放大器43的正極輸入端，所述的放大器43的負極輸入端接地，所述的電容C412、電阻R42均并聯在放大器43正極輸入端與放大器43輸出端上,所述的放大器43輸出端與電容C411連接。如圖5所示，所述的聲表面波輸出端5包括第二輸入端電源51、第二輸入叉指換能器上端52、第二輸入叉指換能器下端53、第二輸出叉指換能器上端54、第二輸出叉指換能器下端55，所述的第二輸入端電源51與第二輸入叉指換能器連接。
權利要求
1.一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，包括聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖I禹合器、光電轉換器、聲表面波輸出端，所述的光電轉換器、聲表面波輸出端均設有兩個，所述的聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖耦合器依次連接，所述的光纖耦合器分別與兩個光電轉換器連接，所述的兩個光電轉換器分別與對應的聲表面波輸出端連接；兩個聲表面波輸出端的其中一個設有溫度敏感膜。
2.根據權利要求I所述的一種基于多耦合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的聲表面波輸入端包括第一輸入端電源、第一輸入叉指換能器、第一輸入端導線、第一輸出叉指換能器和第一輸出端，所述的第一輸入端電源通過第一輸入端導線與第一輸入叉指換能器連接，所述的第一輸出叉指換能器與第一輸出端連接。
3.根據權利要求2所述的一種基于多耦合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的第一輸入叉指換能器上端與第一輸入端電源的正極連接，所述的第一輸入叉指換能器下端與第一輸入端電源的負極連接。
4.根據權利要求I所述的一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的電光轉換器包括電阻R211、電阻R212、電阻R213、電容C22、滑動變阻器R23、光電二極管D24和晶體管Q25 ； 所述的晶體管Q25包括基極、集電極和發(fā)射極，所述的基極分別與電容C22 —端、電阻R213 —端、滑動變阻器R23 —端連接，所述的集電極與光電二極管D24的負極連接，所述的發(fā)射極通過電阻R212接地； 所述的電容C22另一端通過電阻R211接地，所述的電阻R213另一端與光電二極管D24的正極連接，所述的滑動變阻器R23另一端接地。
5.根據權利要求I所述的一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的光纖稱合器包括光纖和多棱鏡。
6.根據權利要求I所述的一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的光電轉換器包括電容C411、電容C412、電阻R42、放大器和光電二極管D44,所述的光電二極管D44正極接地，所述的光電二極管D44負極與放大器的正極輸入端，所述的放大器的負極輸入端接地，所述的電容C412、電阻R42均并聯在放大器正極輸入端與放大器輸出端上，所述的放大器輸出端與電容C411連接。
7.根據權利要求I所述的一種基于多稱合器的聲表面波溫度傳感器，其特征在于，所述的聲表面波輸出端包括第二輸入端電源、第二輸入叉指換能器和第二輸出叉指換能器，所述的第二輸入端電源與第二輸入叉指換能器連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多耦合器的聲表面波溫度傳感器，包括聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖耦合器、光電轉換器、聲表面波輸出端，所述的光電轉換器、聲表面波輸出端均設有兩個，所述的聲表面波輸入端、電光轉換器、光纖耦合器依次連接，所述的光纖耦合器分別與兩個光電轉換器連接，所述的兩個光電轉換器分別與對應的聲表面波輸出端連接；兩個聲表面波輸出端的其中一個設有溫度敏感膜。與現有技術相比，本發(fā)明具有高精度、高靈敏度、便于大批量生產、體積小、重量輕、功耗低、結構工藝性好等優(yōu)點。
文檔編號G01K11/22GK102901580SQ201110209600
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權日2011年7月25日
發(fā)明者李媛媛, 薛佳殿 申請人:上海工程技術大學