CN1964860A - 缩减尺寸的被动无线压电智能轮胎传感器 - Google Patents

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Abstract

表面波装置(300)可以配置成包括交叉指型换能器和形成在压电基板(304)上的声学涂层(302)，其中交叉指型换能器(306)被选择以引入可忽略的电连接至其表面波。另外，天线(308)可以与表面波装置集成，其中天线接收一个或多个信号，这些信号激励声波装置产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。

Description

缩减尺寸的被动无线压电智能轮胎传感器
技术领域
本发明的具体实施例通常涉及传感装置和技术。具体实施例还涉及到交叉指型表面波传感器装置，例如，表面声波(SAW)和体声波(BAW)装置和传感器。具体实施例也涉及用于监测车辆轮胎的轮胎压力和温度传感器。
背景技术
声波传感器被用在许多传感应用中，例如，温度，压力和/或气体传感装置和系统。表面波传感器的例子包括装置如声波传感器，其可被用于检测物质例如化学品的存在。声波(例如SAW/BAW)装置作为传感器能提供高敏感度的检测机制，原因在于它们固有的高Q因子产生的对表面载荷的高敏感度和低噪音性能。
表面声波装置典型地使用光刻技术制造，该技术将梳状的交叉指型换能器放置在压电材料上。表面声波装置可以有延迟线或共振器结构。表面声波生/化传感器的选择性通常由放置在压电材料上的选择性涂层确定。吸收和/或吸附进选择性涂层内的被测物质可以影响SAW/BAW装置的质量载荷，弹性和/或粘弹性。由于各类物质的吸附和/或吸收造成的声学特性的变化可被解释为用于延迟线表面声波装置的延迟时间变化或用于共振器(SAW/BAW)声波装置的频率变化。
声波传感装置通常通过依赖石英晶体共振器组件的使用，例如适合使用电子振荡器的类型。在典型的气体-传感应用中，在选择性的薄膜涂层(例如，应用于晶体的一个表面)内吸收气体分子能增加晶体的质量，同时降低晶体的共振频率。厚度切变模式(TSM)晶体单元例如，一个AT-切割单元的频率，反比于晶体片的厚度。例如，典型的5-MHz第三泛音片大约是一百万原子层的厚度。分析物的吸收相当于一层石英原子层的质量，其改变频率大约百万分之一(1PPM)。
厚度切变模式(thickness-shear-mode)共振器因此广泛地称之为石英晶体微量天平。计算已经确定基本模式的敏感度大约是第三泛音模式敏感度的9倍。一个5MHz的AT-切割TSM晶体坯，例如，大约是0.33毫米厚(基本的)。电极的厚度可以是，例如，大约在0.2-0.5μm之间。由于涂层而引起的频率改变典型地为：ΔF＝-2.3×106F2(ΔM/A)，其中值ΔF代表由涂层引起的频率改变(Hz)，F代表石英片的频率(Hz)，ΔM代表沉积涂层的质量(g)，而值A代表涂层的面积(cm2)。
涂覆选择性吸附薄膜的声波传感器，例如石英晶体共振器，表面声波和石英晶体微量天平装置对生/化检测应用很有意义，因为它们的高灵敏度，选择性和耐久性。当暴露到气体中时，检测机制的实现依赖具有涂层的压电晶体的物理化学特性和电学特性的改变。测量结果通常作为闭合振荡器电路的输出频率被获得，其使用涂层晶体作为反馈元件。
当传感器暴露于被分析物时，薄膜吸附被分析物，并且相应的频率改变作为任何物理化学和电学特性变化的结果被测量。影响涂层特性的因素包括涂层密度，涂层模量，基板湿度，涂层形态，导电性，电容量和电容率。涂层材料的选择，涂层结构和涂覆技术影响传感器的响应。
薄膜沉积的传统技术变化广泛，依赖于涂层材料和基板的特性。这种技术的例子包括用于大部份无机材料和复合材料的CVD，PVD和溶胶-凝胶。对于聚合材料，通常优先选择自组合浸涂法，浇注法，喷涂和/或从挥发溶剂的聚合物溶液中旋涂。基于这些传统技术的结构通常决定了声波传感器的特性。涂覆方法对传感器的可重复性也很重要。由于它们相对短地使用寿命，这种传感器要比那些基于金属氧化物的传感器更经常的替换。当传感器被替换时，它们失去了对先前学习过的气味的记忆。换句话说，这种装置改变的响应曲线和替换传感器必须被重新训练和/或重新校准。
因为实用的原因，沸石被广泛地用作物理吸附涂层材料。沸石是碱性铝硅酸盐或碱土元素(例如，Li，Na，K，Mg，Ca，Ba)的晶体，其具有基于AlO4和SO4四面体的广泛的三维网络结构。这些四面体被装配到次级的多面的建构块内，如立方体，八面体和六棱柱体。最终的沸石结构由次级块组装进一个规则的，三维的晶体框架中构成。每个铝原子有一个(-1)电荷，并且其在网络内产生一负电荷。
阳离子对于平衡电荷并且占据非框架位置是必需的。典型的框架由互相连接的网格(cage)和/或通道的规则结构组成。这些基本上是“空的”网格和/或通道的系统提供高存储容量，这种高存储容量是良好的吸附性能所必需的。沸石吸附剂的特征在于其统一的内部晶体的孔径尺寸。统一尺寸的孔径能够基于大小未识别分子(例如立体分离)。可扩散进晶体内的超过最大尺寸的分子被排除出来。吸附能力和选择性被使用的阳离子的类型和离子交换的程度显著地影响。这种改变的类型对用于气体分离的沸石的优化很重要。
统一的孔结构，容易改变孔尺寸，优良的热和湿热稳定性，在低分压下的高吸附能力和适当的成本已经使沸石广泛地使用在许多分离应用中。例如，选择性吸附剂薄膜涂覆的石英晶体微量天平的化学传感器可以用于一氧化碳(CO)的选择性检测。薄涂层包括固态的非多孔的无机基体和包括在无机基体里面的多孔的沸石晶体，沸石晶体的孔选择性地吸附尺寸小于预先选定大小的化学实体。
基体可以从源自玻璃，聚合物和粘土的溶胶-凝胶组中选择。沸石晶体的孔被改变以便形成刘易斯(Lewis)或布朗斯特(Bronsted)酸或碱，并且使其能够通过存在金属离子提供沸石晶体内的连接。膜是氧化铝，硼铝硅酸盐，氧化钛，水解二乙基氧苯基硅烷(hydrolyzed diethoxydiphenyl silane)，或包括沸石晶体的硅烷橡胶基体。无机基体的厚度通常是约0.001-10μm，沸石晶体孔的直径大约是0.25-1.2nm。涂层是从非结晶的SiO2基体凸出的沸石晶体的一个单层。
聚合体可被定义为由大量的被称作单体的重复单元所组成的化合物。这些单体被共价键连接在一起形成长链。聚合度被定义为在链中的重复单元的数量。聚合体的特性依赖聚合体链全部的大小和把聚合体结合在一起的分子内的力和分子间的力。通常，感兴趣的聚合体特性可以是扩散/渗透特性或机械特性。当一种物质扩散进入聚合体膜内产生简单的质量载荷影响时，扩散/渗透特性的测量是直接的。用作传感器涂层的聚合体为丁基橡胶，纤维素聚合体，聚硅氧烷(polysiloxanes)，聚苯胺(polyaniline)和聚乙烯等。
聚合体，特别是橡胶，无定形的聚合体，有一些作为化学敏感的传感器涂层的固有的优点。它们可以通过溶剂浇注或喷涂沉积为具有相当统一的厚度的薄的，粘附的，连续的膜。它们是非挥发性的并且有相似的组分，而且它们的化学特性和物理特性可以在某种程度上通过明智地选择单体和合成方法来改变。玻璃转变温度Tg，是聚合体从玻璃质到类橡胶质(rubbery)改变的温度。超过Tg，渗透性完全被扩散力控制，并且吸附快速、可逆地进行。类橡胶质和无定形聚合体的一个更有利之处是，它们的吸附等温线在相对较大渗透浓度范围内通常是线性的。
通常，涂层吸附薄膜必须是均匀的，粘着的，薄的，在和其工作介质接触时是化学和物理稳定的。膜厚度的均匀度不是决定性的，但是在某些情形下很重要，即，在使用浸透率来识别分析物的时候。声波传感器的选择性被涂层的结构影响。不同的膜结构和因此形成的不同的响应特性可以通过改变形成传感膜的材料的比率而实现。
为了构建具有所需的响应特性的传感膜，分析物分子和传感膜材料可以混合在一种溶剂中，其目的是因亲和力而产生最适合的反应形式。相互作用力通过传感膜和分析物之间的亲和力选择。这样可以容易地产生具有所需的响应特性的传感器。在气体传感器的情况时，为了要达到相同的结果，应当在一个充满样品气体的手套箱内制造吸附薄膜。其他的方法包括分子印记法(例如，使用分子印记聚合体形成特定吸附点)和主-客交互作用法(例如，在主分子，例如环糊精，和客分子之间的结构交互作用的结果)。
声波传感器，例如上面描述的那些，可以被用于很多传感操作中，例如监测车辆的轮胎。到目前为止，大多数的轮胎传感系统都集成了传感器装置，例如SAW传感器，其典型地集成2-3个传感器到一个传感芯片上。这种传感器被设计成感测压力和温度。然而，可以认为，如果一个芯片上只有一个传感器的设计可以实现，并且其能检测多种活动，例如压力和温度，则这种传感器就可以被改良。
发明内容
本发明的以下概要用于帮助理解当前发明所独有的一些创新特征，其并不打算成为完全详尽的描述。对本发明各个不同方面的详尽了解可以通过将整个说明书，权利要求，附图和摘要作为一个整体来获得。
因此，本发明的一方面是提供改良的传感器装置和传感技术。
本发明的另一方面是提供一种改良的表面波传感器装置。
更进一步地，本发明的一方面是提供一种改良的交叉指型表面波装置，例如，多模式表面声波(BAW)或体积声波(BAW)传感装置。
本发明的一方面也提供一种压力和温度传感器，其一个传感芯片上只使用一个传感器，而不是一个芯片上有多个传感器。
本发明上述的方面和其他的目的和优点现在能通过在此的描述而获得。一种传感器系统和方法被公开。表面波装置可以配置成包括交叉指型换能器和形成在压电基板上的声波涂层，其中交叉指型换能器被选择以引入可忽略的电连接至其表面波。附加地，天线可以与表面波装置集成，其中天线接收一个或多个信号，此信号激励声波涂层产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。发射器和接收器单元也可以被用于传送信号到与表面波装置集成的天线，用于激励声波装置产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。
附图说明
在附图中，同一个参考数字代表各单独视图中的同一个元件或功能相似的元件，并且其被整合进说明书并作为说明书的一部分，其进一步连同用于解释本发明原理的本发明的详细描述，说明本发明。
图1表示交叉指型表面波装置的透视图，其可以根据本发明的一个实施例实现；
图2表示沿图1中描述的依照本发明的一个实施例的交叉指型表面波装置的A-A线的横向截面图；
图3表示交叉指型表面波装置的透视图，其可以根据本发明的一个可选择
实施例来实现；
图4表示沿图3中描述的依照本发明的一个实施例的交叉指型表面波装置的A-A线的横向截面图；
图5表示一个轮胎传感器系统的分解图，其可以根据本发明的一个可选择
实施例来实现；和
图6表示一个声波传感器系统的方块图，其可以根据本发明的一个可选择
实施例来实现。
具体实施方式
在这些非限制的例子中讨论的特定的值和结构是可以变化的，并且其被引用仅仅是为了解释本发明的至少一个实施例，而不是用于限制本发明的范围。
图1表示交叉指型表面波装置100的透视图，其可以根据本发明的一个实施例来实现。表面波装置100通常包括形成在压电基板104上的交叉指型换能器106。表面波装置100可以通过上下文中的传感器芯片实现。交叉指型换能器106可以配置为电极的形式。涂层102可选择以使得通过涂层102吸收将测量的特定物质，从而改变交叉指型表面波装置100的声学特性。各种选择性涂层都可用来实现涂层102。声学特性的改变能够被检测出来并用来识别或检测被涂层102吸收和/或吸附的物质或物种。因而，涂层102通常被激励以实现表面声学模型。然而，这种激励能产生各种其他模式的交叉指型表面波装置100。
在交叉指型表面波装置100里可以存在多种振动模式，例如表面声波(SAW)模式和体声波(BAW)模式。与交叉指型表面波装置100不相同的，多数的声波装置被设计成只有一种振动模式是最优的，而其他的模式被抑制。然而这种“非期望”的方式能够在亲和性/吸附感测中用来解吸。这些模式包括例如，弯曲平板模式(FPM)，声学平板模式，水平剪切声学平板模式(SH-APM)，振幅平板模式(APM)，厚度剪切模式(TSM)，表面声波模式(SAW)，体声波模式(BAW)，扭振模式，勒夫波，泄漏表面声波模式(LSAW)，伪表面声波模式(PSAW)，横向模式，表面掠射模式，表面横向模式，谐波模式，和/或泛音模式等。因而，根据在此公开的实施例，多种振动模式可以用于产生多模式声波装置，例如，交叉指型表面波装置100。
图2表示沿图1中描述的根据本发明的一个实施例的交叉指型表面波装置的A-A线的横向截面图。压电基板104可以用多种基板材料形成，例如，石英，铌酸锂(LiNbO3)，钽酸锂(LiTaO3)，硼酸锂(Li2B4O7)，磷酸镓(GaPO4)，硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)，氧化锌，和/或外延生长的氮化物如铝(Al)，镓(Ga)或稀土金属(Ln)，在此仅提及少许。可以形成交叉指型换能器106的材料通常分为三类。第一，可以形成交叉指型换能器106的金属类材料(例如Al，Pt，Au，Rh，Ir，Cu，Ti，W，Cr，或Ni)。第二，可以形成交叉指型换能器106的合金，例如NiCr或CuAl。第三，可以形成交叉指型换能器106的金属-非金属化合物(例如基于TiN，CoSi2，或WC的陶瓷电极)。
涂层102不必覆盖压电基板104的整个平表面，可以只覆盖其一部分，这依据于设计的约束条件。选择性涂层102可以覆盖交叉指型换能器106和压电基板104的整个平表面。因为交叉指型表面波装置100作为多模式传感装置，其激励的多种模式通常占据与压电材料相同的体积。多模式激励允许温度变化作用从压力变化作用中分离。多模式响应可以通过多模等式来表示，该等式可以用于分离由于温度和压力引起的响应。
图3表示一个交叉指型表面波装置300的透视图，其可以根据本发明的一个可选实施例实现。图3-4所示的结构和图1-2中的示图类似，增加了天线308，其与无线激励组件310相连接并放置在该组件上(如图4所示)。表面波装置300通常包括形成于压电基板304上的交叉指型换能器306。因而，表面波装置300可以实现交叉指型表面波装置的功能，并且特别地，其使用了表面掠射体积波技术。交叉指型换能器306可以配置成一个电极的形式。涂层302可以被选择以使要被测量的特定种类的物质被涂层302吸收，从而改变交叉指型表面波装置300的声学特性。各种选择性涂层可以被用于实现涂层302。
在声学特性方面的改变可以被检测，并用于识别或检测被涂层302吸收和/或吸附的物质或物种。因此，涂层302可以通过无线方式被激励以实现表面声波模型。因此，天线308和无线激励组件310可以被用于激励多种模式，从而允许温度变化作用从压力变化作用中分离。这种激励可以产生交叉指型表面波装置300的多种其他的模式。
图4表示沿图3中描述的根据本发明的一个实施例交叉指型表面波装置的A-A线的横向截面图。因而，图4所示的天线308被放置在涂层302上并被连接至无线激励组件310，该天线成型在涂层302区域内部。和图2的结构相似，压电基板304可以用多种基板材料来形成，例如，石英，铌酸锂(LiNbO3)，钽酸锂(LiTaO3)，硼酸锂(Li2B4O7)，磷酸镓(GaPO4)，硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)，氧化锌，和/或外延生长的氮化物如铝，镓或稀土金属(Ln)，在此仅提及少许。可以形成交叉指型换能器106的材料通常分为三类。第一，可以形成交叉指型换能器106的金属类材料(例如Al，Pt，Au，Rh，Ir，Cu，Ti，W，Cr，或Ni)。第二，可以形成交叉指型换能器106的合金，例如NiCr或CuAl。第三，可以形成交叉指型换能器106的金属-非金属化合物(例如基于TiN，CoSi2，或WC的陶瓷电极)。
图5表示轮胎传感器系统500的分解图，其可以依据本发明的一个可选实施例实现。系统500可以通过文中提到的与鼓式制动器相联合的轮胎502而实现。然而，应该知道的是，系统500可以通过文中提到的其他制动系统实现，例如盘式制动器。轮胎502包括轮胎轮辋504。系统500包括制动鼓506，其可以和绕车辆轴512的衬垫板510相互作用。
系统500也包括交叉指型表面波装置300，其在图3-4中有更详细的表示。系统500可以通过使交叉指型表面波装置300位于轮胎502上特定位置来监测轮胎502的温度和压力。无线信号(例如，无线频率，低频等)可以通过发射器/接收器516被传送到交叉指型表面波装置300，该发射器/接收器516可以被定位在汽车内和/或其他地方。信号激励交叉指型装置300，从而提供多模式激励并允许温度变化作用从压力变化作用中分离。多模式数据接着可被传回发射器/接收器516用于进一步收集和评估。
图6表示声波传感器系统600的方块图，其可以依据本发明的一个可选实施例实现。系统600包括一个有线设计，而不是如以上图3-5中描述的无线结构。在这种系统中，多种模式可通过多个震荡器电路共享一个共用压电装置的方式同时激活。系统600可用来替代在图5中描述的交叉指型表面波装置300。当然，在这样的结构中，发射器/接收器516将不再是必需的了。
系统600因而包括多个石英晶体608，610，612，614和616，其分布在测试单元602中。每个石英晶体可被放置在震荡器的反馈通道上。例如，石英晶体608可被放在振荡器电路609的反馈通道上，同时英晶体610通常放在振荡器电路611的反馈通道上。类似地，石英晶体612可以被放在振荡器电路613的反馈通道上，同时石英晶体613通常放在振荡器电路615的反馈通道上。最后，石英晶体616通常被放在振荡器电路617的反馈通道上。振荡器电路609，611，613，615和617在处理器606的指令下依次与频率计数器604进行通信。实际上，气流或其他化学物质流通过入口620进入测试单元602并通过排出口622流出。
根据用于传感器阵列的涂层的选择，例如图1所描述的系统100，可以实现最小数量的传感器/涂层，以足够代表数据。因而，涂层展示相似物或多余的回应将被消除。在从一组涂层中选择时，涂层应当基于以下考虑例如灵敏度，稳定性或成本。
化学气体传感器的选择可以通过利用选择性吸附材料来改善。一些改善可以利用选择性浸透性过滤器获得。然而，在使用传感器之前某些干涉可能不一定被公知。另外，需要同时监测多种分析物的应用需要多个传感器。在这种情况下，可以使用传感器阵列，其每个传感器对感兴趣的分析物具有不同程度的选择性的涂层。
根据模式-识别分析，涂层被依据其对一组分析物的响应来分类。阵列里的每个传感器可以设计成具有不同的涂层，其中每个涂层被选择用于响应一组分析物里成分的不同。响应的化合物对每一种分析物应该产生唯一的印记。已经开发出很多方法用于建立从化学传感器阵列的响应模式和相应分析物的识别之间的相关性。阵列的效率依赖于涂层响应的唯一性。
在此阐述的实施例和例子代表了本发明和其实际应用的最佳解释，因此能使本领域技术人员制作和利用本发明。然而，本领域技术人员能够认识到前面提出的说明和示例仅仅是为了解释和举例的目的。本发明的其他变化和修改对于本领域技术人员是显而易见的，并且其作为包括这些变化和修改的附加权利要求的目的。
所阐述的说明不是想穷尽或限制本发明的范围。根据上述的教导，在不偏离下列权利要求的范围内，很多修改和变化都是可能的。可以预期本发明的使用可以包括具有不同特性的组件。在此意图通过权利要求限定本发明的范围，该范围给出了在所有方面相等物的全部认识。

Claims (20)

  1. 本发明的具体实施例限定如下，其中专有的特性或权利也作了主张。因而已描述的发明的权利要求是：
    1.一种传感器系统，包括：
    表面波装置，包括交叉指型换能器和形成在压电基板上的声学涂层，其中所述的交叉指型换能器被选择以引入可忽略的电连接至其表面波；并且
    与所述表面波装置集成的天线，其中所述的天线接收至少一个信号，所述信号激励所述声学涂层以产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。
  2. 2.如权利要求1的系统，进一步包括用于传输所述至少一个信号到与表面波装置集成的所述天线以用于激励所述声学涂层以产生所述多模式频率输出的发射器和接收器，在所述多模式频率输出中所述的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。
  3. 3.如权利要求1的系统，其中所述交叉指型换能器包括石英晶体。
  4. 4.如权利要求1的系统，其中所述的多模式频率输出包括至少一种以下类型的数据：弯曲平板模式(FPM)数据，声学平板模式数据，和水平剪切声学平板模式(SH-APM)数据。
  5. 5.如权利要求4的系统，其中所述多模式频率输出进一步包括至少一种以下类型的数据：振幅平板模式(APM)数据，厚度剪切模式(TSM)数据，表面声波模式(SAW)，和体声波模式(BAW)数据。
  6. 6.如权利要求5的系统，其中所述多模式频率输出进一步包括至少一种以下类型的数据：扭振模式数据，勒夫波数据，泄漏表面声波模式(LSAW)数据，和伪表面声波模式(PSAW)数据。
  7. 7.如权利要求6的系统，其中所述多模式频率输出进一步包括至少一种以下类型的数据：横向模式数据，表面掠射模式数据，表面横向模式数据，谐波模式数据和泛音模式数据。
  8. 8.如权利要求1的系统，其中所述交叉指型换能器包括电极材料，所述电极材料选自包括至少一种下列金属的一组材料：Al，Pt，Au，Rh，Ir，Cu，Ti，W，Cr或Ni。
  9. 9.如权利要求1的系统，其中所述交叉指型换能器包括电极材料，所述电极材料选自包括合金的一组材料。
  10. 10.如权利要求1的系统，其中所述交叉指型换能器包括电极材料，所述电极材料选自包括金属-非金属化合物的一组材料。
  11. 11.一种传感器系统，包括：
    表面波装置，包括交叉指型换能器和形成在压电基板上的声学涂层，其中所述交叉指型换能器被选择以引入可忽略的电连接至其表面波；
    与所述表面波装置集成的天线，其中所述的天线接收至少一个信号，所述信号激励所述声学涂层以产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析；并且
    用于传输所述至少一个信号到与表面波装置集成的所述天线的发射器和接收器单元。
  12. 12.如权利要求11的系统，其中所述多模式频率输出包括至少一种以下类型的数据：
    弯曲平板模式(FPM)数据；
    声学平板模式数据；
    水平剪切声学平板模式(SH-APM)数据；
    振幅平板模式(APM)数据；
    厚度剪切模式(TSM)数据；
    表面声波模式(SAW)；
    体声波模式(BAW)数据；
    扭振模式数据，勒夫波数据；
    泄漏表面声波模式(LSAW)数据；或
    伪表面声波模式(PSAW)数据。
  13. 13.一种传感器方法，包括：
    配置表面波装置，使其包括交叉指型换能器和形成在压电基板上的声学涂层，其中所述交叉指型换能器被选择以引入可忽略的电连接至其表面波；并且
    集成与所述表面波装置集成的天线，其中所述天线接收至少一个信号，所述信号激励所述声学涂层以产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。
  14. 14.如权利要求13的方法，其进一步包括步骤：
    提供用于传输所述至少一个信号到与表面波装置集成的所述天线以用于激励所述声学涂层以产生所述多模式频率输出的发射器和接收器，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于对其的分析。
  15. 15.如权利要求13的方法，其中所述交叉指型换能器包括石英晶体。
  16. 16.如权利要求13的方法，其中所述多模式频率输出包括至少一种以下类型的数据：
    弯曲平板模式(FPM)数据；
    声学平板模式数据；
    水平剪切声学平板模式(SH-APM)数据；
    振幅平板模式(APM)数据；
    厚度剪切模式(TSM)数据；
    表面声波模式(SAW)；
    体声波模式(BAW)数据；
    扭振模式数据，勒夫波数据；
    泄漏表面声波模式(LSAW)数据；或
    伪表面声波模式(PSAW)数据。
  17. 17.如权利要求13的方法，其进一步包括步骤：配置所述交叉指型换能器，使其包括电极材料，所述电极材料选自包括至少一种下列金属的一组材料：Al，Pt，Au，Rh，Ir，Cu，Ti，W，Cr，或Ni。
  18. 18.如权利要求13的方法，其进一步包括步骤：配置所述交叉指型换能器，使其包括电极材料，所述电极材料选自包括合金的一组材料。
  19. 19.如权利要求13的方法，其进一步包括步骤：配置所述交叉指型换能器，使其包括电极材料，所述电极材料选自包括金属-非金属化合物的一组材料。
  20. 20.如权利要求13的方法，其进一步包括步骤：在轮胎内定位所述的表面波装置以产生多模式频率输出，在所述多模式频率输出中的温度和压力作用变化被彼此分离以用于分别地对所述轮胎的温度和压力的分析。
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