CN116202645A - 用于飞行器轮制动器的温度感测装置 - Google Patents

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罗伯特·J·拉德
伊恩·怀特
库尔特·布吕格曼
理查德·唐宁
莫德·孔索拉
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Abstract

本发明公开了一种用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置，该温度感测装置包括：表面声波(SAW)传感器元件，该SAW传感器元件包括叉指式换能器，该叉指式换能器包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极，这些电极在垂直于该表面的方向上具有在120纳米与190纳米之间的厚度。本发明还公开了一种包括温度感测装置的制动盘、和一种包括该制动盘的飞行器、以及一种制造温度感测装置的方法。

Description

用于飞行器轮制动器的温度感测装置
技术领域
本发明涉及感测飞行器轮制动器温度。
背景技术
当部署飞行器轮制动器以降低飞行器的速度时，飞行器轮制动器的温度上升。对飞行器轮制动器的温度进行监测例如来确保制动器不会过热可能是有利的。例如，可以使用温度传感器、比如热电偶来感测温度。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置，该温度感测装置包括：表面声波(SAW)传感器元件，该SAW传感器元件包括叉指式换能器，该叉指式换能器包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极，这些电极在垂直于该表面的方向上具有在120纳米与190纳米之间的厚度。
可选地，电极厚度基本上为180纳米。
可选地，SAW传感器元件在24℃的温度下具有188兆赫的谐振频率。
可选地，SAW传感器元件包括输入端叉指式换能器和输出端叉指式换能器；并且输入端叉指式电极和输出端叉指式电极两者的电极厚度基本相同。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于飞行器轮制动器的制动盘，该制动盘包括附接至制动盘的根据第一方面的温度感测装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据第二方面的制动盘的飞行器。
根据本发明的第四方面，提供了一种制造用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置的方法，该方法包括：生产包括叉指式换能器的表面声波(SAW)传感器元件，该叉指式换能器包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极，这些电极在垂直于该表面的方向上具有在120纳米与190纳米之间的厚度；以及提供包括SAW传感器元件的温度感测装置。
可选地，在根据第四方面的方法中，电极厚度为180纳米。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1是可以在其上部署各示例的飞行器的简化示意图；
图2是根据示例的飞行器起落架组件的制动器和轮的简化示意图；
图3是根据第一示例的温度感测装置的简化示意性框图；
图4是根据示例的表面声波传感器元件的简化示意性平面图；
图5是根据示例的温度感测系统的简化示意性框图；
图6a是根据第一示例的表面声波传感器元件的简化示意性侧视横截面图；
图6b是根据第二示例的表面声波传感器元件的简化示意性侧视横截面图；
图7a是示出了与根据第一示例的表面声波传感器元件相关的示例数据的曲线图；
图7b是示出了与根据第二示例的表面声波传感器元件相关的示例数据的曲线图；
图8是制造根据示例的温度感测装置的方法的流程图；以及
图9a至图9d是根据示例的表面声波传感器元件在不同生产阶段的简化示意性侧视横截面图。
具体实施方式
以下公开内容涉及用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置。
图1是飞行器100的简化示意图。飞行器100包括多个起落架组件102。起落架组件可以包括在起飞和着陆期间展开或伸展的主起落架和前起落架。每个起落架组件102包括轮104。飞行器100包括计算系统106，该计算系统106例如包括一个或更多个处理器以及一个或更多个计算机可读存储介质。飞行器100还可以包括仪器108，仪器108比如为用于对与飞行器相关的特性或参数进行测量的仪器或传感器、以及用于对环境特性进行测量的仪器或传感器。
图2是与飞行器100的轮104相关联的飞行器轮制动器200的简化示意图。轮制动器200在应用时施加用以抑制轮104的旋转的制动力。飞行器100的轮中的每个轮可以具有与其相关联的轮制动器200。在该示例中，轮制动器200包括多个制动盘202，制动盘202包括压力板204、反作用板206以及多个转子208和定子210。在该示例中，制动盘202包括多个转子和定子，并且因此轮制动器200是多盘式制动器。在其他示例中，轮制动器200可以不是多盘式制动器：例如，在压力板204与反作用板206之间可以仅设置有一个盘208。在一些示例中，制动盘202可以包括多达9个盘或11个盘、或者包括适用于飞行器的轮制动器的任何其他数目的盘。制动盘202可以被统称为热组。轮制动器200(在下文中，为了简洁，轮制动器200被简称为制动器200)的部件比如制动盘202可以被容纳在(未示出的)轮制动器壳体中。如本文中所提及的，术语制动器被用来好像包括这种轮制动器壳体。
将理解的是，飞行器起落架中所使用的轮制动器的类型取决于所讨论的飞行器的特性，比如大小、承载能力等。以下内容可以应用于适合用作飞行器轮制动器的任何轮制动器，这些轮制动器在被应用以降低飞行器速度时加热，如下面所论述的。
当飞行器100沿着起落架组件102所支承的地面行进时，转子与轮104一起旋转(转子键接至轮104)，而定子、压力板204和反作用板206不与轮104一起旋转(定子、压力板204和反作用板206键接至与轮104相关联的扭矩管218，该扭矩管218不与轮104一起旋转)。当施加制动时，压力板204被朝向反作用板206迫压，使得制动盘202彼此接触(如在图2的框212中所示的)并且摩擦起作用以抑制转子的旋转运动，从而产生制动力。当应用制动器200时，飞行器100的一些动能作为热(通过摩擦作用)被吸收到制动盘202中。因此，制动器200在其被应用以使飞行器100减速时加热。
转子、定子、压力板204和反作用板206中的任一者或更多者可以由碳-碳(CC)复合材料构成。包括由CC复合材料构成的制动盘的制动器可以被称为碳制动器。例如，制动盘202可以由通过碳纤维增强的石墨基体组成。
在该示例中，飞行器100包括控制制动器200的操作的制动系统214。制动系统214响应于制动请求(例如当飞行器100的飞行员按压制动踏板时)而致使制动器200被应用。例如，制动器200可以被液压致动，在液压致动的情况下，制动系统214包括与制动器200操作性地连接的液压系统(未示出)。在其他示例中，制动器200可以被电致动，在电致动的情况下，制动系统214包括电子制动致动系统。制动系统214可以由计算系统106控制。
图3是温度感测装置300的简化示意图。温度感测装置300用于感测飞行器轮制动器温度(例如，制动器200的温度)。例如，温度感测装置300可以附接至制动器的部件，以便感测制动器200的所述部件的温度。例如，温度感测装置300可以附接至制动盘202中的一个制动盘。在图2的示例中，温度感测装置300附接至定子中的一个定子。例如，温度感测装置300附接至第一定子210a，如示意性所示的。
温度感测装置300可以以能够承受第一定子210a处所预期出现的高温的方式而附接至第一定子210a。例如，温度感测装置300可以借助于陶瓷粘合剂附接至第一定子210a。陶瓷粘合剂可以意在承受高温、例如超过1000℃的高温。例如，陶瓷粘合剂可以被施加在第一定子210a与温度感测装置300之间并被固化成使得温度感测装置300使用经固化的陶瓷粘合剂材料(例如，陶瓷环氧粘合剂材料)结合至第一定子210a。在一些示例中，第一定子210a包括第一结构(例如，一个或更多个凹槽)。第一结构可以通过在第一定子210a的材料中对第一结构进行切割、研磨、钻孔或镗孔而形成。在这样的示例中，第二结构可以由陶瓷粘合剂形成，以与第一结构互锁。例如，具有第二结构的陶瓷粘合剂可以是用于将温度感测装置300附接至第一定子210a的附接元件。例如，第二结构与第一结构互补。例如，第一结构是形成在第一定子210a中的凹槽，而第二结构是配装到凹槽中以抑制第一定子210a与附接元件之间沿着第一定子210a的轴向方向和周向方向的运动的尖状物。在一些示例中，提供所描述的附接元件包括将未固化的陶瓷粘合剂材料施加至第一结构的表面以产生第二结构。
将理解的是，温度感测装置300可以以多种方式附接至制动盘。替代性地，或者除了使用陶瓷粘合剂之外，可以使用其他紧固件、比如陶瓷螺栓来附接温度感测装置300。例如，陶瓷螺栓可以穿过温度感测装置300中的通孔并且与第一定子210a中的螺纹孔接合。在一些示例中，可以使用适当形状的夹持件(例如，金属夹持件)作为附接元件。例如，夹持件可以包括通孔，并且可以使用螺栓附接至第一定子210a。本领域技术人员将理解对各部件进行附接以承受高温的各种方式。
温度感测装置300包括表面声波(SAW)传感器元件302。在图3的示例中，温度感测装置还包括传感器天线304，该传感器天线304电联接至SAW传感器元件302。温度感测装置300可以是无源装置，因为该温度感测装置300不需要电力来操作。将理解的是，SAW传感器元件302基于该SAW传感器元件302中所生成的SAW来工作。例如，SAW传感器元件302包括下述换能器：该换能器将输入信号(例如，电信号)转换成在SAW传感器元件302中谐振的表面声波。SAW传感器元件302例如还包括用以将SAW转换成输出信号(例如，输出信号)的换能器。
温度感测装置300可以配置成承受制动盘202的恶劣环境。例如，温度感测装置可以配置成承受以下各者中的至少一者：持续时间为20ms的6g的锯齿形冲击曲线、持续时间为30ms的55g的锯齿形冲击曲线、持续时间为0.4ms的70g的锯齿形冲击曲线、持续时间为30ms的40g的半正弦冲击曲线、持续时间为0.5ms的50g的半正弦冲击曲线、以及最少持续3小时的2kHz的50g的振动。振动和/或冲击测试可以根据航空无线电技术委员会(RTCA)DO-160G来执行。
将理解的是，SAW传感器元件302基于该SAW传感器元件302中所生成的SAW来工作。例如，SAW传感器元件302包括下述换能器：该换能器将输入信号(例如，电信号)转换成在SAW传感器元件302中谐振的表面声波。SAW传感器元件302例如还包括用以将SAW转换成输出信号(例如，输出信号)的换能器。可以基于输出信号来确定SAW传感器元件的物理性能(例如比方说温度)。
输入信号可以被称为询问信号。这是因为询问信号产生下述输出信号：基于该输出信号可以确定例如温度。因此，询问信号用于查询SAW传感器元件302以提供输出信号。询问信号可以由温度感测装置300无线地接收。输出信号可以由温度感测装置300无线地传输。
SAW传感器元件302包括一个或更多个叉指式换能器(IDT)。IDT用于在SAW与例如电信号之间进行转换。下面进一步描述IDT的功能。在一些示例中，SAW传感器元件302是单端口式SAW传感器。在这样的示例中，SAW传感器元件302具有一个IDT。例如，SAW传感器元件302可以具有一个IDT以及位于该IDT两侧以反射SAW的反射器。在这样的示例中，所述一个IDT将输入信号转换成SAW，并且还将该SAW转换回作为响应(输出)信号的电信号。
在一些示例中，SAW传感器元件302是两端口式SAW传感器。在这样的示例中，SAW传感器元件302包括彼此间隔开的两个IDT。设置有将输入信号转换成SAW的输入端IDT。SAW从输入端IDT行进至输出端IDT。输出端IDT将SAW转换成输出信号。本领域技术人员将理解SAW传感器元件的各种配置。
图4图示了SAW传感器元件302的特定示例。在该示例中，SAW传感器元件302是两端口式SAW传感器，并且包括输入端IDT 402和输出端IDT 404。输入端IDT 420和输出端IDT404中的每一者均包括两个互锁的梳状电极阵列，这两个互锁的梳状电极阵列沉积在压电基底406的表面上以形成周期性结构。例如，电极可以是金属电极。在该示例中，输入端IDT402包括第一周期性电极结构402a，并且输出端IDT 404包括第二周期性电极结构404a。输入端IDT 402设置在压电基底406的第一位置处，并且输出端IDT 404设置在压电基底406的第二位置处，使得在输入端IDT402与输出端IDT 404之间存在空间。
本领域技术人员将理解的是，压电材料可以响应于机械应力而产生电荷。此外，压电材料可以响应于所施加的电场而变形并产生机械应力。可以对输入端IDT 402施加交变电信号，使得相邻电极具有相反的极性，并且每个电极的极性根据所施加的交变电信号而交变。这种信号导致在拉伸应力区域旁边存在压缩应力区域，并且每个区域在压缩应力与拉伸应力之间交变。由于这种交变的压缩应力和拉伸应力，因此产生了机械波。如上所述，这种机械波被称为表面声波(SAW)。SAW传感器元件302中的SAW以该SAW传感器元件302的谐振频率产生。
在图4的示例中，SAW从输入端IDT 402行进至输出端IDT 404。由输出端IDT处的SAW引起的压缩应力和拉伸应力的交变区域导致存在交变电场。这些交变电场在输出端IDT中产生电信号，使得输出端IDT 404的相邻电极的极性以上面针对输入端IDT 402所描述的方式交变。换句话说，在输出端IDT 404处通过与输入端IDT 402处所发生的从输入电信号产生SAW的过程相反的过程来产生电信号。
如先前所描述的，SAW传感器元件的物理性能(例如比方说温度)可以基于输出信号而被确定。SAW传感器元件302中的SAW的特性取决于SAW传感器元件的物理性能、比如温度。因此，通过检测SAW的特性，可以确定SAW传感器元件302的温度。例如，使用由输出端IDT404响应于在输入端IDT 402处接收的询问信号而产生的输出信号来检测SAW的特性。
可以检测SAW的各种特性。例如，可以对下述各者进行检测：与询问信号的传输和从温度感测装置300响应的输出信号的接收相关的延迟、SAW传感器元件302的相移响应、以及/或者SAW传感器元件302的谐振频率。例如，输出信号的频率对应于SAW的频率，并且因此对应于SAW传感器元件302的谐振频率。然后，SAW传感器元件302的期望物理性能(比如温度)可以根据SAW传感器元件302的检测特性来确定。
SAW传感器元件302的检测特性(例如，谐振频率)与SAW传感器元件302的温度之间的预定关系可以存储在例如飞行器100上的计算机可读存储器中(例如，存储在计算系统106中)。预定关系指定了在各种不同的温度(例如，从SAW传感器元件302的校准和/或测试所获得的温度)下SAW传感器元件302的预期的检测特性。例如，根据给定的谐振频率，SAW传感器元件302的温度从预定关系中确定。预定关系可以以查找表、规则、相关等式、图表等的形式被存储。
预定关系可以通过在SAW传感器元件302上执行校准或其他测试来确定。例如，可以执行测试以使SAW传感器元件302在不同温度下谐振，并确定在这些温度下的谐振频率，以便建立预定关系。
如先前所描述的，温度感测装置300附接至制动盘202中的一个制动盘。在图2的示例中，温度感测装置附接至定子210中的一个定子。因此，SAW传感器元件302的温度与SAW传感器元件所附接的制动盘的温度相对应。
询问信号可以由温度感测装置300无线地接收。温度感测装置300可以包括(如在图3的示例中)传感器天线304，传感器天线304配置成无线地接收询问信号并且将该询问信号供应至SAW传感器元件302。例如，传感器天线304接收呈无线电波形式的询问信号，并且将无线电波转换成电信号。SAW传感器元件可以配置成响应于询问信号而向传感器天线304输出下述信号作为响应(所述的输出信号)：该输出信号指示SAW传感器元件302的谐振频率。例如，传感器天线304可以配置成无线地传输该输出信号。例如，传感器天线304将电输出信号转换成无线电波。
例如，传感器天线304向SAW传感器元件302的输入端IDT 402供应询问信号。在输入端IDT 402处接收的询问信号是交变电信号，该交变电信号使得输入端IDT 402产生如先前所描述的SAW。SAW传感器元件302提供输出信号(如先前所描述的，由输出端IDT 404产生的输出信号)。例如，输出信号从输出端IDT 404供应至传感器天线304。传感器天线304传输该输出信号。例如，传感器天线304电联接至输入端IDT 402和输出端IDT 404。稍后描述询问信号的来源以及接收并处理该输出信号的部件。
SAW传感器元件302的温度变化导致谐振频率发生变化。例如，随着SAW传感器元件302的温度升高，SAW传感器元件的谐振频率减小。SAW的频率取决于IDT的电极之间的间距。相邻电极之间的间距被称为所讨论的IDT的节距。该节距确定了由IDT产生的SAW的波长。该节距等于由IDT产生的SAW的波长的一半。因此，SAW传感器元件的期望频率谐振频率。
根据下面的等式(1)，SAW的频率取决于SAW的传播速度和SAW的波。
Figure BDA0003973302680000081
在等式(1)中，f表示SAW的频率，VS表示所讨论的SAW传感器元件中SAW的传播速度，并且λ表示SAW的波长。
SAW传感器元件302中所产生的SAW的频率可以被称为SAW传感器元件的谐振频率。将理解的是，对于SAW传感器元件302中的SAW的给定传播速度，SAW传感器元件302的谐振频率可以通过为SAW传感器元件302的IDT选择适当的节距来配置。
SAW传感器元件302的温度可以通过检测由输出信号指示的SAW传感器元件302的谐振频率来确定。
图5示意性地图示了用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测系统500的示例。温度感测系统500包括根据所述示例中的任一示例的温度感测装置300。温度感测系统500还包括无线中继装置502，无线中继装置502用于传送供无线询问SAW传感器元件302所用的询问信号。无线中继装置502通过将询问信号无线地传输至温度感测装置300来传送询问信号。无线中继装置502还无线地接收所述的输出信号。无线中继装置502在下文中简称为中继器502。
在一些示例中，中继器502包括中继天线504。中继天线无线地传输询问信号并且无线地接收输出信号。在一些这样的示例中，中继器502仅仅是用于与温度感测装置300进行无线通信的装置。如所述的，温度感测装置300可以附接至制动盘202中的一个制动盘。中继器502可以附接至制动器200的部件或者轮104，使得该中继器可以与附接至制动盘的温度感测装置300无线地通信。例如，中继器502可以安装成与温度感测装置300保持视线。
温度感测装置300与中继器502之间的无线通信可以例如通过中继器502与温度感测装置300的电磁联接、电感联接或电容联接来实现。例如，传感器天线304和中继天线504中的每一者可以配置成将电信号转换成无线电波并且将无线电波转换成电信号，其中，无线电波在相应的天线之间传输。
在一些示例中，温度感测装置300附接至第一定子210a，并且中继器502附接至扭矩管218，第一定子210a键接至该扭矩管218。在这样的示例中，中继器502在一定位置处附接至扭矩管，以便处于第一定子210a上的温度感测装置300的视线中。在其他示例中，温度感测装置300可以安装在制动器200的不同制动盘或不同部件上，并且中继器502可以安装在适当位置处以与温度感测装置300保持视线。
温度感测系统500可以包括询问设备506。询问设备506可以形成飞行器100的计算系统106的一部分。在这样的示例中，询问设备506与中继器502形成通信链路(可以是无线的或有线的)。询问设备506包括配置成提供询问信号的控制器508。例如，控制器508可以基于从计算系统106的另一部件接收到的指令信号来提供询问信号。指令信号可以包括询问信号，并且询问信号可以仅朝向中继器502被再次传输。在其他示例中，指令信号可以是用于控制器508生成询问信号的命令。
在图5的示例中，询问设备506包括收发器510，收发器510用于将询问信号传输至中继器502，并且接收来自中继器502的所述输出信号。收发器510可以经由有线通信链路与中继器502通信或与中继器502无线地通信。例如，对于无线通信，可以提供相应的天线作为中继器502和询问设备506的一部分。
在预定温度下，SAW传感器元件302的谐振频率在175兆赫(MHz)与190MHz之间的频率范围内。175MHz与190MHz之间的频率范围不限于下限为175MHz且上限为190MHz的范围。例如，频率范围可以是落在175MHz与190MHz之间的任何范围(例如，175MHz至180MHz、176MHz至188MHz、180MHz至190MHz等)。在一些示例中，当SAW传感器元件302的温度在预定温度范围(例如，24℃至1000℃)内时，SAW传感器元件302的谐振频率在该频率范围内。
SAW传感器元件302可以包括电极厚度在120纳米至190纳米(nm)之间的IDT。IDT包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极。这些电极的厚度在垂直于该表面的方向上。
参照图4的示例，基底为压电基底406。压电基底406的位于电极之间的表面408在与图4中页面平行的平面上。相对于图4中所示出的取向，与压电基底406的位于IDT(例如，输入端IDT 402)的电极之间的表面408垂直的方向进入到页面中(即，垂直于页面)。以下描述是在SAW传感器元件302作为根据图4的示例的双端口式SAW传感器的背景下进行的。
IDT的电极厚度在120nm与190nm之间，有利地提供下述SAW传感器元件302：该SAW传感器元件302足够薄，使得包括SAW传感器元件302的温度感测装置300的尺寸适于附接至制动盘、比如第一定子210a。温度感测装置300的尺寸合适意味着温度感测装置300足够小(例如，足够薄)以被附接至制动盘，而不需要制动器200内的制动盘的功能更改或整体物理尺寸的任何显著的更改。
输入端IDT 402的特性和输出端IDT 404的特性可能影响传感器天线304的操作。可能受IDT特性影响的与传感器天线304相关的一个参数是反射系数S11。所属领域的技术人员将理解的是，反射系数S11也称为回波损耗，并且表示从传感器天线304反射多少功率。例如，如果S11＝0分贝(dB)，则所有供应的功率都被反射，并且没有功率被传送至天线或被天线辐射。如果所供应的功率中的一些功率被传送至天线或被天线辐射，则S11具有负值。S11的值越低(即，以dB为单位的负值越大)，供应至天线的功率被天线接收或辐射得越多。
IDT的电极厚度在120nm与190nm之间提供了以下优点。该范围内的电极厚度为传感器天线304提供了足够的反射系数S11。当温度感测装置300能够接收足够的询问信号功率以在SAW传感器元件302中产生SAW时，传感器天线304的反射系数S11是足够的。此外，当响应于询问信号的输出信号能够以足够的强度被传输用于被中继天线504接收时，传感器天线304的反射系数S11是足够的。提供了用于正常运行的足够的反射系数S11，同时电极厚度允许包括SAW传感器元件302的温度感测装置300的尺寸适于附接至制动盘、比如第一定子210a。
在一些示例中，输入端IDT 402的电极厚度和输出端IDT 404的电极厚度基本相同。在一些示例中，电极厚度为180nm。例如，在输入端IDT402的电极厚度和输出端IDT 404的电极厚度基本相同的情况下，输入端IDT 402和输出端IDT 404两者的电极厚度都是180nm。
图6a是SAW传感器元件302的第一示例602的简化示意性侧视横截面图。在图6a中，示出了SAW传感器元件的第一示例602的输入端IDT402的可能存在的几个电极和输出端IDT404的可能存在的几个电极。图6a所示出的第一示例602中央的虚线表示第一示例602的部分未被示出。图6b是SAW传感器元件302的第二示例604的简化示意性侧视横截面图。与图6a一样，在图6b中，示出了第二示例604的输入端IDT 402和输出端IDT 404的可能存在的几个电极。图6b中所示出的第二示例604中央的虚线表示第一示例602的部分未被示出。SAW传感器元件的第一示例602包括电极厚度为130nm的IDT。第一示例602还包括盖层606。盖层包括Al2O3。在该示例中，盖层606为50nm厚。在图6a中，为了简单起见，盖层606被示意性地示为电极顶部上的薄的平坦层。然而，盖层606可以包住电极并且/或者接触压电基底406。例如，盖层606的材料可以接触压电基底406的表面408的未被电极或其他部件的材料覆盖的部分。
SAW传感器元件的第二示例604包括电极厚度为180nm的IDT。SAW传感器元件的第二示例604不包括盖层。应该注意的是，图6a和图6b是示意性的，并且不意在表示不同部件的相对尺寸、待提供的电极的特定数目等。参照SAW传感器元件的具有特定电极厚度的第一示例/第二示例。将理解的是，所指的电极厚度是所讨论的SAW传感器元件的示例中的IDT的厚度。
图7a是示出了SAW传感器元件的第一示例602的测试数据的曲线图702。曲线图702的竖向轴线表示以dB为单位的反射系数S11，并且水平轴线表示以MHz为单位的频率。在该示例中，SAW传感器元件的第一示例602的由S11值的急剧下降表示的谐振频率约为185MHz。
图7b是示出了SAW传感器元件的第二示例604的测试数据的曲线图704。该曲线图的轴线与图7a中的轴线相同。在该示例中，SAW传感器元件的第二示例604的谐振频率约为183.1MHz。SAW传感器元件的第一示例602与SAW传感器元件的第二示例604之间的谐振频率差异被认为是由于SAW传感器元件的第一示例602具有所描述的盖层，而SAW传感器元件的第二示例604不具有该盖层。
此外，SAW传感器元件的第二示例604具有180nm的电极层厚度，而SAW传感器元件的第一示例602具有130nm的电极层厚度。从图7a可以看出，第一示例602的数据示出了主谐振频率峰708旁边的旁瓣706。然而，第二示例604的曲线图704中的主谐振频率峰810旁边的旁瓣与第一示例602的旁瓣相比而减小。
因此，据信，与例如电极层厚度为130nm的IDT相比，电极层厚度为180nm的IDT降低了主谐振频率峰旁边的旁瓣。频率响应中减小的旁瓣导致容易识别的谐振频率。换句话说，例如与SAW传感器元件的第一示例602相比，SAW传感器元件的第二示例604的谐振频率在输出信号中被更清楚地限定。例如，该谐振频率可以在SAW传感器元件的第二示例604的情况下从相应的输出信号中被更容易地提取。
将理解的是，可以使用各种方法来分析输出信号，以便从输出信号确定或提取所讨论的SAW传感器元件的谐振频率。例如，询问设备的控制器508通过分析输出信号来从该输出信号确定谐振频率。可以使用诸如数据拟合、匹配过滤等的计算技术来从输出信号确定谐振频率。本领域技术人员将理解用于从信号提取期望数据的各种计算方法。
与输出信号中不太明确限定的谐振频率相比，给定输出信号中更明确限定的谐振频率，控制器508可以更准确和/或更精确地确定谐振频率，即使在信号功率水平较低和/或总信噪比较低的情况下也是如此。与SAW传感器元件的第一示例602相比，在SAW传感器元件的第二示例604的情况下，SAW传感器元件的第二示例604的输出信号中更明确限定的谐振频率(由于电极厚度为180nm)可以导致控制器508更准确和/或更精确地确定谐振频率。
例如，控制器508根据由输出信号确定的谐振频率来确定所讨论的SAW传感器元件的温度。SAW传感器元件的确定温度可以被认为是所讨论的制动盘的温度。在一些示例中，可以向SAW传感器元件的温度添加偏移量，以确定SAW传感器元件所附接的制动盘的温度(或者可以使用一些其他数学变换进行确定)。
因此，更准确和/或更精确地确定SAW传感器元件的谐振频率，可以导致更准确和/或更精确地确定制动盘的温度。因此，与其他电极厚度例如130nm相比，SAW传感器元件中IDT的电极厚度为180nm，因此提供了更准确和/或更精确的温度确定。
在一些示例中，提供了一种包括一个或更多个电极厚度在120nm与190nm之间的IDT的SAW传感器元件，其中，SAW传感器元件在24℃的温度下具有188MHz的谐振频率。在一些这样示例中，提供了一种包括一个或更多个电极厚度为180nm的IDT的SAW传感器元件，其中，SAW传感器元件在24℃的温度下具有188MHz的谐振频率。
在一些示例中，提供了一种用于飞行器轮制动器的制动盘，该制动盘包括根据所描述示例中的任一示例所述的温度感测装置。在一些示例中，提供了一种包括这种制动盘的飞行器。
图8是图示了制造用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置(比如所述的温度感测装置300)的方法800的流程图。在方法800的框802处，生产包括电极厚度在120nm与190nm之间的IDT的SAW传感器元件。IDT包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极。这些电极的厚度在垂直于该表面的方向上。如先前所描述的，所指的方向是相对于图4进入到页面中并且垂直于表面408。
本领域技术人员将理解可以用于生产SAW传感器元件、比如根据框802的SAW传感器元件302的方法。
图9a至图9d是示例SAW传感器元件302在不同生产阶段的简化示意侧视横截面图。在图9a至图9d中，SAW传感器元件302的示例的中央部分在不同生产阶段用虚线表示，以表示中央部分未被示出。例如，起始点可以是SAW传感器元件302的合适尺寸的压电基底(例如，如先前所描述的)。可以在压电基底406的顶表面408上沉积有光致抗蚀剂涂层。
图9a是压电基底406的简化示意性侧视截面图，其中，压电基底406的顶表面上沉积有光致抗蚀剂涂层902。
例如，可以使用平版印刷技术以便移除光致抗蚀剂涂层902的部分，从而留下压电基底406的顶表面408的暴露部分，在该暴露部分处沉积有用于电极的材料。图9b是光致抗蚀剂涂层902的部分已经被移除的阶段的示意性侧视横截面图。在图9b中所示出的阶段，提供了压电基底406的顶表面的暴露部分904。
例如，用于电极的材料可以沉积在暴露部分904上，以形成正在生产的SAW传感器元件302的IDT的电极。用于电极的材料是导电材料。
图9c是用于电极的材料906已经沉积在压电基底406顶表面的暴露部分904上的阶段的侧视横截面示意图。根据IDT的电极的期望厚度，电极材料906沉积成使得所沉积的电极材料906的各层具有期望的厚度。
在图9c的示例中，电极材料906沉积成使得所沉积的电极材料906的各层的厚度为大致180nm。在电极材料906沉积之后，可以移除剩余的光致抗蚀剂涂层902。
图9d是移除剩余光致抗蚀剂涂层902以在压电基底406的顶表面上留下所沉积的电极材料906之后的阶段的侧视横截面示意图。
可以执行其他过程作为SAW传感器元件302的生产的一部分。例如，可以沉积有盖层以将电极材料906以及压电基底406的顶表面覆盖。
在方法800的框804处，提供了包括SAW传感器元件302的温度感测装置(例如，温度感测装置300)。例如，将框802处所生产的SAW传感器元件302安装在温度感测装置300的壳体中，并且电联接至温度感测装置300的传感器天线304。
某些部件被描述为与其他部件电联接。在一些示例中，部件可以通过电连接件而进行电联接。本领域技术人员将理解的是，电子部件也可以例如被电容性联接或电感性联接。电联接的类型取决于电子部件的特性和特定的应用。
应注意的是，附图示出了简化示意图以用于说明目的。这些附图意在图示所描述的概念，而不意在传达部件的尺寸、相对大小等。在一些情况下，如本领域技术人员将理解的，为了简单起见，未示出某些部件。
尽管上面已参照一个或更多个优选示例描述了本发明，但是将理解的是，在不背离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以做出各种改变或改型。

Claims (8)

1.一种用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置，所述温度感测装置包括：
表面声波(SAW)传感器元件，所述SAW传感器元件包括叉指式换能器，所述叉指式换能器包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极，所述电极在垂直于所述表面的方向上具有在120纳米与190纳米之间的厚度。
2.根据权利要求1所述的温度感测装置，其中：
所述电极的厚度基本上为180纳米。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的温度感测装置，其中：
所述SAW传感器元件在24℃的温度下具有188兆赫的谐振频率。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的温度感测装置，其中：
所述SAW传感器元件包括输入端叉指式换能器和输出端叉指式换能器；并且
输入端叉指式电极和输出端叉指式电极两者的电极厚度基本上相同。
5.一种用于飞行器轮制动器的制动盘，所述制动盘包括附接至所述制动盘的根据权利要求1至4中的任一项所述的温度感测装置。
6.一种包括根据权利要求5所述的制动盘的飞行器。
7.一种制造用于感测飞行器轮制动器温度的温度感测装置的方法，所述方法包括：
生产包括叉指式换能器的表面声波(SAW)传感器元件，所述叉指式换能器包括沿着基底的表面设置从而形成周期性结构的电极，所述电极在垂直于所述表面的方向上具有在120纳米与190纳米之间的厚度；以及
提供包括所述SAW传感器元件的所述温度感测装置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中：
所述电极的厚度为180纳米。
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