DE4200076A1 - Passiver oberflaechenwellen-sensor, der drahtlos abfragbar ist - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen passiven Sen­ sor, der nach dem Prinzip akustischer Oberflächenwellen-Anord­ nungen arbeitet und dessen Sensorsignale über Funk abgefragt werden können.

In vielen technischen Anwendungsfällen ist es wichtig, interes­ sierende Meßgrößen auf drahtlosem Wege und aus einer gewissen Entfernung verfügbar machen zu können, und zwar so, daß das eigentliche verwendete Sensorelement passiv arbeitet, d. h. keiner eigenen Energiequelle bzw. Stromversorgung bedarf. Z. B. interessiert es, die Temperatur der Radlager und/oder der Bremsklötze an einem vorbeifahrenden Zug öberwachen bzw. messen zu können. Ein anderer Anwendungsfall ist, das Dreh­ moment einer rotierenden Welle einer Maschine zu messen. Ein noch anderer, großer Anwendungsbereich liegt in der Medizin und in der Chemie, z. B. den Sauerstoffpartialdruck im Blut eines lebenden Organismus festzustellen oder insbesondere im Bereich des Umweltschutzes Konzentrationen von Lösungsmitteln in Luft und/oder Wasser bereits aus der Ferne erfassen zu können, um solche gewonnen Meßdaten dann am gefahrlosen ent­ fernten Ort zu verarbeiten.

Bisher beschrittene Lösungswege sind, aktive Sensoren zu ver­ wenden, die mit Batterie gespeist sind und telemetrisch abge­ fragt werden bzw. dauernd senden, oder die Überwachung mittels einer Fernsehkamera auf optischem Wege durchzuführen.

Seit nahezu zwei Jahrzenten sind Oberflächenwellen-Anordnungen bekannt, bei denen es sich um elektronisch-akustische Bauele­ mente handelt, die aus einem Substrat mit zumindest in Teilbe­ reichen der Oberfläche piezoelektrischer Eigenschaft und auf bzw. in dieser Oberfläche befindlichen Finger-Elektrodenstruk­ turen bestehen. In der erwähnten Oberfläche werden durch elek­ trische Anregung, ausgehend von einem elektroakustischen (Ein­ gangs-) Interdigitalwandler, akustische Wellen erzeugt. Diese akustischen Wellen verlaufen in dieser Oberfläche und erzeugen in einem weiteren (Ausgangs-) Wandler aus der akustischen Welle wieder ein elektrisches Signal. Wesentlich bei diesen Bauele­ menten ist, daß durch Wahl der Struktur der Wandler und gege­ benenfalls weiterer auf der Oberfläche angeordneter Strukturen eine Signalverarbeitung des in den Eingangswandler eingegebenen elektrischen Signals in ein Ausgangswandler-Signal durchführ­ bar ist. Eingangswandler und Ausgangswandler können auch ein und dieselbe Wandlerstruktur sein. Es kann ein z. B. breitban­ diges Hochfrequzenzsignal dem Eingang zugeführt werden und am Ausgang ist ein dagegen frequenzselektives Signal verfügbar, dessen Frequenz ein vorgebbares, von (Meßwert-) Parametern abhängiges Charakteristikum der betreffenden Oberflächenwel­ len-Anordnung ist.

Auf der Basis solcher akustischen Oberflächenwellen-Anordnungen arbeiten seit Jahrzehnten Identifizierungsmarken (ID-Tags) (US-A-32 73 146, US-A-47 25 841), die über Funk die Anwesenheit bzw. Identität von Gegenständen bzw. Personen festzustellen er­ möglichen und die passiv arbeiten. Dabei spielt es eine Rolle, daß in einer solchen Oberflächenwellen-Anordnung aufgrund des kräftigen piezoelektrischen Effekts des Substrats das Abfrage­ signal zwischengspeichert werden kann und somit keine weitere Stromversorgung der Identifizierungsmaske notwendig ist. Ein von einem Abfragegerät ausgesandter elektromagentischer Hoch­ frequenz-Abfrageimpuls wird von der Antenne der Oberflächen­ wellen-Identifizierungsmarke, d. h. des ID-Tags, aufgefangen. Mittels des als Eingang betriebenen elektroakustischen Inter­ digitalwandlers der Oberflächenwellen-Anordnung wird in dieser eine akustische Oberflächenwelle erzeugt. Durch an eine jewei­ lige Vorgabe angepaßt gewählte Strukturen der Oberflächenwel­ len-Anordnung, wobei diese Vorgabe ganz individuell gegeben werden kann, wird die in der Anordnung erzeugte Oberflächen­ welle moduliert und am Ausgang wird ein dementsprechend modu­ liertes elektromagnetisches Signal zurückgewonnen. Über die Antenne der Anordnung läßt sich dieses Signal auch in der Entfernung empfangen. Die Oberflächenwellen-Anordnung antwor­ tet somit auf den oben erwähnten Abfrageimpuls mit einer für die Anordnung fest vorgegebenen (Grund-) Verzögerung mit einem (individuellen) Hochfrequenz-Identifizierungs-Codewort, das über Funk im betreffenden Abfragegerät auszuwerten ist. Eine solche Anordnung ist z. B. in dem oben an erster Stelle ge­ nannten US-Patent aus dem Jahre 1966 beschrieben.

Ganz unabhängig davon ist schon seit ebenfalls mehr als einem Jahrzehnt bekannt, auf der Basis akustischer Oberflächenwel­ len-Anordnungen arbeitende Sensoren als z. B. Thermometer, Drucksensor, Beschleunigungsmesser, Chemo- oder Biosensor usw. zu verwenden. Beispiele hierfür sind in den Druckschriften "IEE Ultrasonic Symp. Proc. (1975) pp. 519-522; Proc. IEEE, vol. 64 (1976) pp. 754-756 und EP-03 61 729 (1988) beschrieben. Diese bekannten Anordnungen arbeiten auf dem Prinzip eines Oszellators, das sich von der Arbeitsweise der ID-Tags wesent­ lich unterscheidet und sie benötigen als aktive Anordnungen auch eine eigene Stromversorgung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prinzip für Sensoren mit passiv arbeitenden, d. h. keine eigene Stromver­ sorgung erfordernden Sensorelementen anzugeben, die über Funk abgefragt bzw. aus der Ferne berührungslos abgelesen werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Prinzip eines erfindungsgemäßen passiven Oberflächenwel­ len-Sensors ist, für diesen Sensor (im Regelfall) wenigstens zwei Oberflächenwellen-Anordnungen vorzusehen, von denen die eine solche Anordnung als Referenzelement arbeitet und die andere Anordnung, bzw. mehrere andere Anordnungen, die Funktion des jeweiligen Sensorelementes haben. Diese Sensor­ elemente liefern an ihrem (jeweiligen) als Ausgang arbeiten­ den Interdigitalwandler ein Ausgangssignal, das entsprechend der zu messenden Meßgröße gegenüber dem Eingangssignal dieses Sensorelements identifizierbar veränderbar ist. Dieses Ein­ gangssignal ist ein vom entfernt angeordneten Abfragegerät über Funk ausgesandtes Hochfrequenzsignal, das dem als Ein­ gang arbeitenden Eingangswandler des Sensorelements zugeführt wird. Dieses Hochfrequenzsignal wird aber auch dem Eingang des zugehörigen Referenzelementes zugeführt, indem eine dem Sen­ sorelement entsprechende Signalverarbeitung erfolgt und vor dem ebenfalls ein Ausgangssignal abgegeben wird. Dieses Aus­ gangssignal ist aber nicht (wesentlich) oder in nur bekannter Weise durch physikalische oder chemische Effekte der vom Sensorelement festzustellenden Meßgröße beeinflußt und ist somit ein verwendbarer Referenzwert.

Aus dem Vergleich des Ausgangssignals dieses Referenzelemen­ tes mit dem Ausgangssignal des zugehörigen Sensorelementes bzw. mit dem jeweiligen Ausgangssignal der mehreren zugehöri­ gen Sensorelemente des erfindungsgemäßen passiven Oberflächen­ wellen-Sensors gewinnt man z. B. noch an dem Meßort ein Meß­ wertsignal. Vorzugsweise ist diese Signalverarbeitung ein Pha­ sen- und/oder Laufzeitvergleich. Diese Arbeitsweise ist ohne relevante äußere Energiezufuhr im erfindungsgemäßen passiven Oberflächenwellen-Sensor, genauer dessen Sensorelement, mög­ lich. Die für die Übermittlung des Meßwertes notwendige Sende­ energie steht nämlich bei der Erfindung wie bei einer oben beschriebenen Identifizierungsmarke aus der Energie des Abfra­ geimpulses zur Verfügung.

Der Phasen- und/oder Laufzeitvergleich muß aber nicht unbe­ dingt am Ort des Sensorelementes bzw. am Meßort erfolgen. Sensorelement und Referenzelement können somit vorteilhafter Weise auch räumlich voneinander getrennt angeordnet und ledig­ lich über Funk miteinander funktioniell verbunden sein. Der Grund dafür ist, daß gegenüber der Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Welle in einer Oberflächenwellen-Anordnung die elektromagnetische Ausbreitungsgeschwindigkeit etwa 10⁵ mal größer ist. Der Phasen- bzw. Laufzeitfehler ist also bei einer solchen getrennten Anordnung im Regelfall vernachlässig­ bar klein. Im übrigen kann bei bekanntem Abstand zwischen Sen­ sorelement und Referenzelement auch ein entsprechender meßtech­ nischer Vorhalt vorgesehen sein.

Diese zuletzt beschriebene räumlich getrennte Anordnung ist z. B. in dem Fall von besonderem Vorteil, wenn eine Vielzahl von Meßstellen an einem gemeinsamen Ort abgefragt werden sollen. Ein dies erläuterndes Beispiel ist z. B. die Messung der Tem­ peratur der Bremsklötze und/oder Radlager eines an einem vor­ gegebenen Ort vorbeifahrenden Eisenbahnzuges. Jedem Bremsklotz bzw. Radlager ist ein Oberflächenwellen-Sensorelement funktio­ nell und räumlich zugeordnet. Das Referenzelement befindet sich in dem Abfrage- und Auswertegerät an einem vorgegebenen Ort entlang des Schienenstranges, auf dem der Zug vorbeifährt.

Im Regelfall werden die Abfrageeinheit einerseits und die Empfangs- und Auswerteeinheit andererseits räumlich mitein­ ander vereinigt angeordnet sein.

Die bei der Erfindung vorgesehene passive Signalauswertung ist z. B. eine Phasendiskrimination, eine Signalmischung und dgl. Die verwendeten Oberflächenwellen-Anordnungen sind Basisele­ mente des Referenzelementes und des wenigstens einen Sensor­ elements, die als mit Oberflächenwellen arbeitende Filter aus­ gebildet sind. Diese Oberflächenwellenfilter können Resonato­ ren, Verzögerungsleitungen, auch solche dispersiver Art, phase shift keying - (PSK-) Verzögerungsleitungen und/oder Convolver sein. Insbesondere sind diese Oberflächenwellen-Anordnungen vorteilhafter Weise als verlustarme Low-Loss-Filter ausgebil­ det.

Diese Oberflächenwellen-Anordnungen arbeiten mit Nutzung des piezoelektrischen Effekts des Substratmaterials bzw. einer auf einem Substrat befindlichen piozoelektrischen Schicht. Als piezoelektrisches Material eignen sich außer dem besonders tem­ peraturunabhängig frequenzstabilen Quarz auch hohe piezoelek­ trische Kopplung aufweisendes Lithiumniobat, Lithiumtantalat und dgl. (als Einkristall), Zinkoxid, insbesondere für Schich­ ten, und piezoelektrische Keramik.

Es ist oben bereits davon gesprochen worden, daß das Referenz­ element und das eine Sensorelement bzw. die mehreren Sensor­ elemente räumlich miteinander vereinigt angeordnet sein kön­ nen. Ein Vorteil einer solchen Anordnung ist, daß die Phasen­ und/oder Laufzeitauswertung und dgl. weitgehend frei von äuße­ ren Störungen ausgeführt werden kann, bzw. äußere Störungen z. B. durch geeignete Abschirmungen auf ein Minimum herabge­ drückt werden können. Natürlich muß dabei dafür Sorge getra­ gen sein, daß das Referenzelement wenigstens weitestgehend von dem physikalischen Einfluß frei ist, der die zu messende Größe betrifft, die z. B. die Temperatur ist. Dazu können z. B. das Referenzelement und das eine oder die mehreren Sensorelemente auf voneinander getrennten Substraten angeordnet sein und nur das jeweilige Sensorelement ist dem Einfluß der Meßgröße aus­ gesetzt. Für Temperaturmessungen kann z. B. auch vorgesehen sein, für das Referenzelement Quarz als Substrat zu verwenden, wohingegen für das oder die Sensorelemente Lithiumniobat oder ein anderes Substratmaterial vorgesehen ist, das relativ große Temperaturabhängigkeit aufweist. Temperaturveränderungen des Quarz-Substrates des Referenzelementes wirken sich auf dessen Ausgangssignal nur geringfugig aus.

Es können für diesen Fall auch leicht Korrekturvorgaben ge­ macht werden. Zur Steigerung der Übertragungsmöglichkeiten zwischen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung (mit oder ohne darin enthaltenem Referenzelement) empfiehlt es sich, daß an sich bekannte Bandspreizverfahren anzuwenden und angepaßte Filter (matched filter) mit Pulskompression vorzusehen.

Für Oberflächenwellen-Anordnungen ist es bekannt, diese so zu konzipieren, daß Rayleigh-Wellen, Oberflächen-Scherwellen (vorzugsweise in Flüssigkeiten) Oberflächen-Leckwellen und dgl. erzeugt und ausgewertet werden.

In den Fällen, in denen von einem Abfragegerät mehrere Ober­ flächenwellen-Sensorelemente abgefragt, z. B. mehrere ver­ schiedene Meßgrößen und/oder die gleiche Meßgröße an verschie­ denen Orten und/oder Objekten festgestellt werden sollen, ist es von Vorteil, den einzelnen Sensorelementen außerdem auch Identifizierungsfunktionen zu integrieren. Diese Integration kann auf einem getrennten Substratchip oder in vielen Fällen vorteilhafter Weise auch auf demselben Substratchip ausgeführt sein. Diese Identifizierungsfunktion entspricht einer solchen, wie sie zu eingangs beschriebenen ID-Tags erläutert worden ist. Eine solche Identifizierungsfunktion kann bei der Erfin­ dung so ausgeführt sein, daß diese Identifizierungsfunktion zusätzlich in die für die Erfindung vorgesehene Oberflächen­ wellenstruktur integriert ist oder daß zwischen Signaleingang und Signalausgang der für die Erfindung verwendeten Oberflä­ chenwellen-Anordnung noch eine entsprechende zusätzliche (Identifizierungs-) Struktur eingefügt ist. Im Regelfall wird dies zweckmäßiger Weise für das jeweilige Sensorelement vor­ gesehen sein. Bei zueinander fest zugeordnetem Sensorelement und Referenzelement kann auch das Referenzelement diese Iden­ tifizierungsfunktion enthalten. Eine andere bei der Erfin­ dung anwendbare Maßnahme ist diejenige, die Frequenz des ei­ gentlichen Meßsignals und diejenige des Identifizierungssi­ gnals voneinander verschieden groß zu wählen. Mit dieser Maß­ nahme können solche gegenseitigen Störungen vermieden werden, die für den Einzelfall nicht von vornherein völlig auszu­ schließen sind und gegebenenfalls der Berücksichtigung be­ dürfen. Im Funkbereich eines jeweiligen für die Erfindung vorgesehenen Abfragegerätes wird man in den Fällen, in denen mehrere erfindungsgemäße Oberflächenwellen-Sensoren (Sensor­ elemente) vorgesehen sind, die voneinander verschiedene Meß­ werte zu liefern haben, dafür Vorkehrung treffen, daß jeder dieser erfindungsgemäßen Sensoren auf einer eigenen zugeord­ neten Frequenz arbeitet und/oder erst nach einer jeweils bestimmten Grundlaufzeit (Verzögerungszeit gegenüber dem Abfrageimpuls) antwortet.

Es kann für mehrere erfindungsgemäße Sensoren ein und dieselbe Antenne verwendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, die Antenne auf dem (jeweiligen) Chip des betreffenden Oberflä­ chenwellen-Sensors (-Sensorelementes) in integrierter Ausfüh­ rung anzuordnen. Insbesondere empfiehlt sich (für geringe Verluste) die Verwendung von Dipolantennen.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der Beschrei­ bung zu beigefügten Figuren hervor.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer prinzipiellen Realisierung eines erfindungsgemäßen Oberflächenwellen-Sensors.

Fig. 2 zeigt eine integrierte Ausführung mit einem Referenz­ element und einem Sensorelement.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung mit auf verschiedenen Substraten angeordnetem Referenzelement und Sensorelement.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung zur Erfindung, bei der sich das Referenzelement im Abfragegerät befindet.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform mit zusätzlicher Identi­ fizierungsfunktion in für unterschiedliche Frequenzen von Sensor- und Identifizierungssignal separate Ausführung.

Fig. 6 zeigt ein Prinzipbild für eine Ausführung mit einem Abfragegerät und mehreren erfindungsgemäßen Oberflächenwellen- Sensoren.

Fig. 7 zeigt eine weitere Anordnung.

Fig. 1 zeigt mit 1 bezeichnet das Abfragegerät, das ein An­ teil des erfindungsgemäßen passiven Oberflächenwellen-Sensors ist. Dieses Abfragegerät 1 enthält als Anteile einen Sende­ teil 2 einen Empfangsteil 3 und den das Auswertegerät 4 bil­ denden weiteren Anteil. Mit 5 ist der eigentliche passive Sensor mit Oberflächenwellenanordnung bezeichnet. Im Betrieb besteht die Funkverbindung 6 vom Sendeteil 2 zum Sensor 5 und die Funkverbindung 7 vom Sensor 5 zum Empfangsteil 3. Die für die Funkverbindung 7 erforderliche Energie ist in dem auf dem Funkweg 6 zum Sensor 5 übertragenen Signal enthalten. Der Sen­ sor 5 befindet sich am Meßort und zumindest dessen Sensorele­ ment 15, das wenigstens ein Anteil des Sensors 5 ist, ist dem zu messenden physikalischen, chemischen oder dgl. Einfluß ausgesetzt.

Fig. 2 zeigt einen Oberflächenwellen-Chip 5′ mit zwei Ober­ flächenwellenanordnungen 15′ und 25′. Die Oberflächenwellen- Interdigitalwandler 21 und 22 sind jeweilige Eingangswandler und Ausgangswandler des Sensorelementes 15′. Mit 23 und 24 sind die entsprechenden Interdigitalwandler des Referenzele­ mentes 25′ bezeichnet. Mit 16 und 17 sind die Antennen an­ gegeben, die zum Empfang des Funksignals des Weges 6 und zur Abstrahlung des Signals des Funkweges 7 dienen. Gegebenenfalls kann es ausreichend sein, als Antenne 16 und/oder 17 lediglich eine Leiterbahn oder eine Dipolantenne auf dem Oberflächen­ wellen-Chip 20 vorzusehen. Es kann aber auch eine übliche An­ tenne vorgesehen sein. Die Fig. 2 zeigt eine integrierte Ausführung des Sensors als eine Ausführungsform des Sensors 5 der Fig. 1. Mit 20 ist ein Trägersubstrat bezeichnet.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit Sensorelement und Referenz­ element am Meßort. Mit 30 ist ein Trägermaterial für das pie­ zoelektrische Substrat 130 des Sensorelementes 15′′ und für das piezoelektrische Substrat 230 des Referenzelementes 25′′ bezeichnet. Die Wandlerstrukturen 21-24 können gleich denen der Ausführungsform der Fig. 2 sein.

Z. B. ist das Substrat 130 ein solches aus Lithiumniobat, Lithiumtantalat und dgl. Oieses Material ist stark temperatur­ abhängig hinsichtlich seiner für Oberflächenwellen maßgebli­ chen Eigenschaften. Insbesondere kann, allerdings ganz ent­ gegengesetzt der üblichen Praxis für Oberflächenwellenanord­ nungen, ein solcher Schnitt des Kristallmaterials gewählt werden, der große Temperaturabhängigkeit zeigt. Für einen Temperatursensor ist hier für das Substrat 230 des Referenz­ elementes zweckmäßiger Weise Quarz zu verwenden, das wenig temperaturabhängig ist.

Mit 16 und 17 sind wieder die Antennen bezeichnet.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der - wie oben als eine Möglichkeit der Realisierung der Erfindung beschrieben - das Referenzelement 25 als zusätzlicher Anteil im Abfragegerät 1′ enthalten ist. Das passive Oberflächenwellen-Sensorelement mit seinem Substrat 130′ ist mit 15 bezeichnet. Mit 16 und 17 bzw. 116 und 117 sind die betreffenden Antennen des Sensor­ elementes und des Abfragegerätes bezeichnet. Es sind Schalter 41-43 vorgesehen, die für die jeweilige Betriebsphase zu schließen sind, um den Phasen- und/oder Laufzeitvergleich zwischen (jeweiligen) Sensorelement 15 und Referenzelement 25 ausführen zu können.

Die Fig. 5 zeigt eine prinzipiell der Ausführungsform der Fig. 4 entsprechende erfindungsgemäße Anordnung, die aber noch zusätzlich Mittel zur Realisierung einer Identifizie­ rungsfunktion enthält. Das Abfragegerät mit darin enthalte­ nem Referenzelement 25 ist wieder mit 1′ bezeichnet. Mit 6 ist die Funkverbindung vom Abfragegerät 1′ zum Sensor 5 ₁ bezeichnet. Der Sensor 15 ₁ umfaßt zwei Sensorelemente 115 und 115′. Das Sensorelement 115 ist auf eine erste Frequenz f₁ konzipiert. Oas Sensorelement 115′ enthält mit 26 bezeich­ net eine Codierungsstruktur. Die Eingänge der beiden Sensor­ elemente 115 und 115′ sind bezüglich der Antenne 16 parallel geschaltet. Mit 17 ist die Antenne für das Ausgangssignal be­ zeichnet, das dem Ausgang des Sensorelementes 115 entnommen ist. Die Funkverbindung zum Auswertegerät 1′ ist wieder mit 7 bezeichnet.

Entsprechend der Codierung hat die akustische Wegstrecke des Sensorelementes 115′ die Frequenz f₂. Die beiden Sensorele­ mente 115 und 115′ können auch verschiedene Grundlaufzeit oder auch sowohl unterschiedliche Frequenz als auch verschiedene Grundlaufzeit besitzen.

Als Prinzipbild zeigt die Fig. 6 eine Darstellung mit meh­ reren Sensorelementen 15 ₁, 15 ₂, 15 ₃ bis 15 _N. Für jedes dieser Sensorelemente ist eine eigene Frequenz f₁, f₂, f₃ bis f_N vor­ gegeben. Das Abfragegerät 1, 2′ enthält die zum Abfragen der Sensorelemente 15 ₁ . . . 15 _N und zur Verarbeitung der von diesen Sensorelementen empfangenen Meßwertsignale notwendigen Schal­ tungsanteile. Mit jedem einzelnen Sensorelement 15 ₁ bis 15_N kann separat je eine physikalische Größe gemessen werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Anordnung zur Erfindung. Es ist eine Anordnung mit passiver Signalverarbeitung, z. B. Aus­ wertung mit Phasendiskrimination. Auf dem Chip bzw. Träger 30 befinden sich das Sensorelement 15 und das Referenzelement 25. Der Phasendisriminator ist mit 11 bezeichnet und ist (eben­ falls) auf dem Träger 30 angeordnet. Die Antenne übermittelt das Diskriminatorsignal.

Claims (22)

1. Mit Oberflächenwellen arbeitender Sensor für Meßgrößen,

• - wobei der Meßwert über Funk abgelesen werden kann, mit wenigstens einem Oberflächenwellen-Sensorelement (15; 15 ₁.....15 _N),
• - mit einem Oberflächenwellen-Referenzelement (25) und
• - mit einem Abfragegerät (1) mit Sendeteil (2), Empfangs­ teil (3) und Auswerteteil (4).

2. Sensor nach Anspruch 1, bei dem Sensorelement (15) und Referenzelement (25) räumlich vereinigt angeordnet und mit Antennen (16, 17) für die Funk­ übertragung zwischen Auswertegerät (1) und Sensor (5) verbun­ den sind.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, mit auf einem Träger (30) angeordneten Substraten (130, 230) für jeweils das Sensorelement (15′′) und das Referenzelement (25′′).

4. Sensor nach Anspruch 3, mit Substraten (130, 230) aus für das (jeweilige) Sensorele­ ment einerseits und für das Referenzelement andererseits von­ einander verschiedenem piezoelektrischen Material.

5. Sensor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei dem auf dem Träger (30) wenigstens ein Sensorelement (15), ein Referenzelement (25) und eine passiv arbeitende Signalvorverarbeitungs-Einrichtung vor­ gesehen ist.

6. Sensor nach Anspruch 1, mit einem Referenzelement (25), das vom Sensorelement (15) entfernt im Abfragegerät (1′) angeordnet ist.

7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit zusätzlicher Identifizierungsfunktion für das Sensorele­ ment (5 ₁).

8. Sensor nach Anspruch 7, mit in der Oberflächenwellenstruktur des Sensorelements inte­ grierter Identifizierungsfunktion.

9. Sensor nach Anspruch 7, mit in die Oberflächenwellenstruktur des Sensorelementes zu­ sätzlich eingefügter Identifizierungsstruktur.

10. Sensor nach Anspruch 7, 8 oder 9, mit unterschiedlichen Frequenzen (f₁, f₂) für Meßwertsignal und für Identifizierungssignal.

11. Sensor nach Anspruch 7,
mit fester Zuordnung von Sensorelement und Referenzelement zueinander und
mit im Referenzelement integrierter/eingefügter Identifizie­ rungsfunktion.

12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem eine Mehrzahl Sensorelemente (15 ₁ . . . 15 _N) vorgesehen ist,
die in Funkverbindung mit dem Abfragegerät (1′′) sind, wobei für die einzelnen Sensorelemente unterschiedliche Ausgangs­ signal-Frequenzen (f₁ . . .f_N) vorgesehen sind.

13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine Mehrzahl von Sensorelementen (15 ₁... 15 _N) vor­ gesehen ist, die in Funkverbindung mit dem Abfragegerät (1′′) sind, wobei zur Unterscheidung unterschiedliche Grundlauf­ zeiten vorgesehen sind.

14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zur Signalauswertung Phasendiskrimination vorgesehen ist.

15. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zur Signalauswertung Signalmischung vorgesehen ist.

16. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem zur Signalauswertung Laufzeitvergleich vorgesehen ist.

17. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem im Abfragegerät (1) Bandspreizung vorgesehen ist.

18. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem im Abfragegerät (1) matched filter mit Pulskompression vorgesehen sind.

19. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei denen als Oberflächenwellen-Anordnungen Oberflächenwellen- Resonatoren vorgesehen sind.

20. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei denen als Oberflächenwellen-Anordnungen Oberflächenwellen- Verzögerungsleitungen vorgesehen sind.

21. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei denen als Oberflächenwellen-Anordnungen dispersive/PSK- Oberflächenwellen-Verzogerungsleitungen vorgesehen sind.

22. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei denen Low Loss-Filter-Oberflächenwellen-Anordnungen vor­ gesehen sind.