JP4714885B2 - Elastic wave sensor - Google Patents
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Description
本発明は、弾性表面波(SAW)や横波弾性波(STW)等の弾性波を用いる弾性波センサに関し、特に、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成された弾性波センサに関する。 The present invention relates to an elastic wave sensor using an elastic wave such as a surface acoustic wave (SAW) or a transverse wave elastic wave (STW), and more particularly, to an elastic wave sensor having a sensitive film that is adsorptive to an object to be measured. .
弾性表面波(SAW)や横波弾性波(STW)等の弾性波を用いる弾性波センサにおいては、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されている。この感応膜が被測定物を吸着することで、弾性波素子の発振周波数が変化する。したがって、この発振周波数の変化を周波数測定器により検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。 In an elastic wave sensor using an elastic wave such as a surface acoustic wave (SAW) or a transverse wave elastic wave (STW), a sensitive film that exhibits adsorptivity to an object to be measured is formed. When the sensitive film adsorbs the object to be measured, the oscillation frequency of the acoustic wave element changes. Therefore, the concentration of the object to be measured can be detected by detecting the change in the oscillation frequency with the frequency measuring device.
ただし、発振周波数の変化を周波数測定器により検出することで被測定物の濃度を検出する場合は、発振周波数を測定する周波数測定器が必要であるため、コスト高を招いてしまうというという問題点がある。 However, when detecting the concentration of the object to be measured by detecting the change of the oscillation frequency with a frequency measuring device, a frequency measuring device for measuring the oscillation frequency is required, which increases the cost. There is.
そこで、周波数測定器を用いることなく被測定物の濃度を検出する弾性波センサの従来例が特許文献1に開示されている。特許文献1の弾性波センサは、感応膜が形成されたSAWフィルタを含む発振ループを少なくとも3つ備えている。各SAWフィルタは、感応膜の被測定物吸着量によって変化する互いに等しい遅延特性を有するとともに、互いにトラップの周波数がずれた異なる周波数特性を有する。
Therefore,
感応膜に被測定物が吸着すると、各SAWフィルタの遅延量が変化し、各発振ループの発振状態が変化する。具体的には、発振周波数がトラップに位置した発振ループは発振が停止し、他の発振ループは発振を維持する。特許文献1の弾性波センサにおいては、この性質を利用して、各発振ループが順番に繰り返して発振を停止する際の繰り返し方向及びその回数を検出することで、周波数測定器を用いることなく被測定物の濃度を検出している。
When the object to be measured is adsorbed to the sensitive film, the delay amount of each SAW filter changes, and the oscillation state of each oscillation loop changes. Specifically, the oscillation loop whose oscillation frequency is located in the trap stops oscillating, and the other oscillation loops maintain the oscillation. In the elastic wave sensor of
また、その他の背景技術として、特許文献2の水晶振動子による圧電センサが開示されている。そして、弾性波素子に用いられる櫛形電極の重み付け手法が非特許文献1に開示されている。
As another background art, a piezoelectric sensor using a crystal resonator disclosed in Patent Document 2 is disclosed. Non-Patent
特許文献1の弾性波センサにおいて、周波数測定器を用いることなく被測定物の濃度を検出するためには、感応膜が形成されたSAW(弾性波)フィルタを含む発振ループを少なくとも3つ必要とする。したがって、部品点数が増大してしまい、回路規模の増大やコスト高を招いてしまうという問題点がある。また、各発振ループ間における発振特性のばらつきによって、被測定物の測定精度が低下してしまう。
In the elastic wave sensor of
本発明は、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで被測定物の測定を行うことができる弾性波センサを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an elastic wave sensor capable of measuring an object to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop.
本発明に係る弾性波センサは、弾性波を励振する励振用電極と該弾性波を電気信号に変換する受信用電極とが圧電性基板上に形成された発振用弾性波素子を含み、該受信用電極にて変換された電気信号が該励振用電極に入力される発振ループと、前記圧電性基板上に形成され、前記励振用電極により励振された弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極と、を有し、前記発振用弾性波素子上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、前記出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記励振用電極から前記出力用電極へ伝搬する弾性波の周波数が変化し、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを要旨とする。
An elastic wave sensor according to the present invention includes an oscillation elastic wave element in which an excitation electrode for exciting an elastic wave and a reception electrode for converting the elastic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate, An oscillation loop in which an electrical signal converted by the electrode for excitation is input to the excitation electrode and an elastic wave formed on the piezoelectric substrate and excited by the excitation electrode are converted into an electrical signal and output. An output electrode, and on the oscillation acoustic wave element, a sensitive film exhibiting adsorptivity to the object to be measured is formed, and the output electrode has a level of the input acoustic wave. And the level of the electric signal to be output are changed so as to change according to a change in frequency, and the sensing film adsorbs the object to be measured, so that the output electrode can be used for the output. the frequency of the acoustic wave propagating to the electrode changes, electric for the output Level of the electric signal output from is summarized as changing.
この本発明において、発振用弾性波素子上に形成された感応膜が被測定物を吸着すると、発振ループを循環する発振信号の周波数が変化し、励振用電極から出力用電極へ伝搬する弾性波の周波数も変化する。ここで、出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されていることにより、感応膜が被測定物を吸着すると、出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、この本発明によれば、出力用電極から出力される電気信号のレベルを検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで被測定物の測定を行うことができる。 In this invention, when the sensitive film formed on the oscillation acoustic wave element adsorbs the object to be measured, the frequency of the oscillation signal circulating in the oscillation loop changes, and the acoustic wave propagating from the excitation electrode to the output electrode The frequency also changes. Here, the output electrode is formed so that the characteristic between the level of the input elastic wave and the level of the output electric signal changes according to the change in frequency, so that the sensitive film is measured. When an object is adsorbed, the level of the electrical signal output from the output electrode changes. Therefore, according to the present invention, by measuring the level of the electric signal output from the output electrode, it is possible to measure the object to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop. .
また、本発明に係る弾性波センサは、弾性波を励振する励振用電極と該弾性波を電気信号に変換する受信用電極とが圧電性基板上に形成された発振用弾性波素子を含み、該受信用電極にて変換された電気信号が該励振用電極に入力される発振ループと、前記圧電性基板上に形成され、前記励振用電極により励振された弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極と、を有し、前記出力用電極上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、前記出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを要旨とする。 The acoustic wave sensor according to the present invention includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an acoustic wave and a reception electrode for converting the acoustic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate, An oscillation loop in which the electrical signal converted by the receiving electrode is input to the excitation electrode and an elastic wave formed on the piezoelectric substrate and excited by the excitation electrode are converted into an electrical signal. An output electrode that outputs, and a sensitive film that exhibits adsorptivity to the object to be measured is formed on the output electrode, and the output electrode has an elastic wave level to be input. And the level of the electric signal to be output are formed so as to change according to a change in frequency, and the sensitive film adsorbs the object to be measured, and is output from the output electrode. The gist is that the level of the electric signal changes.
この本発明においては、励振用電極により励振された弾性波を電気信号に変換する出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されていることにより、出力用電極上に形成された感応膜が被測定物を吸着すると、出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、この本発明によれば、出力用電極から出力される電気信号のレベルを検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで被測定物の測定を行うことができる。 In this invention, the output electrode for converting the elastic wave excited by the excitation electrode into an electric signal has a characteristic between the level of the input elastic wave and the level of the electric signal to be output changed in frequency. When the sensitive film formed on the output electrode adsorbs the object to be measured, the level of the electric signal output from the output electrode changes. Therefore, according to the present invention, by measuring the level of the electric signal output from the output electrode, it is possible to measure the object to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop. .
この本発明に係る弾性波センサにおいて、前記出力用電極は、前記圧電性基板上に複数形成されており、各出力用電極上には、それぞれ異なる種類の被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されているものとすることもできる。こうすれば、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで複数種類の被測定物の測定を行うことができる。 In the acoustic wave sensor according to the present invention, a plurality of the output electrodes are formed on the piezoelectric substrate, and each of the output electrodes exhibits absorptivity to different types of objects to be measured. A sensitive film may be formed. In this way, it is possible to measure a plurality of types of objects to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop.
また、本発明に係る弾性波センサは、弾性波を励振する励振用電極と該弾性波を電気信号に変換する受信用電極とが圧電性基板上に形成された発振用弾性波素子を含み、該受信用電極にて変換された電気信号が該励振用電極に入力される発振ループと、該発振ループ中の電気信号を弾性波に変換する入力用電極と該弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極とが圧電性基板上に形成された検出用弾性波素子と、を有し、前記発振用弾性波素子上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、前記検出用弾性波素子は、前記入力用電極に入力される電気信号のレベルと前記出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを要旨とする。 The acoustic wave sensor according to the present invention includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an acoustic wave and a reception electrode for converting the acoustic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate, An oscillation loop in which an electrical signal converted by the receiving electrode is input to the excitation electrode, an input electrode for converting the electrical signal in the oscillation loop to an elastic wave, and the elastic wave to an electrical signal And an output acoustic wave element formed on a piezoelectric substrate, and on the oscillation acoustic wave element, there is a sensitive film exhibiting adsorptivity to the object to be measured. In the acoustic wave element for detection, the characteristic between the level of the electric signal input to the input electrode and the level of the electric signal output from the output electrode changes according to a change in frequency. The sensitive film adsorbs the object to be measured. In Rukoto, and summarized in that the level of the electric signal output from the output electrode is changed.
この本発明において、発振用弾性波素子上に形成された感応膜が被測定物を吸着すると、発振ループを循環する発振信号の周波数が変化し、検出用弾性波素子の入力用電極に入力される電気信号の周波数も変化する。ここで、検出用弾性波素子は、入力用電極に入力される電気信号のレベルと出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されていることにより、感応膜が被測定物を吸着すると、検出用弾性波素子の出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、この本発明によれば、出力用電極から出力される電気信号のレベルを検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで被測定物の測定を行うことができる。 In the present invention, when the sensitive film formed on the oscillation acoustic wave element adsorbs the object to be measured, the frequency of the oscillation signal circulating in the oscillation loop changes and is input to the input electrode of the detection acoustic wave element. The frequency of the electrical signal changes. Here, the detection acoustic wave element is formed such that the characteristic between the level of the electric signal input to the input electrode and the level of the electric signal output from the output electrode changes according to the change in frequency. Therefore, when the sensitive film adsorbs the object to be measured, the level of the electrical signal output from the output electrode of the detection acoustic wave element changes. Therefore, according to the present invention, by measuring the level of the electric signal output from the output electrode, it is possible to measure the object to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop. .
また、本発明に係る弾性波センサは、弾性波を励振する励振用電極と該弾性波を電気信号に変換する受信用電極とが圧電性基板上に形成された発振用弾性波素子を含み、該受信用電極にて変換された電気信号が該励振用電極に入力される発振ループと、該発振ループ中の電気信号を弾性波に変換する入力用電極と該弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極とが圧電性基板上に形成された検出用弾性波素子と、を有し、前記入力用電極上と前記出力用電極上の少なくとも一方には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、前記検出用弾性波素子は、前記入力用電極に入力される電気信号のレベルと前記出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを要旨とする。 The acoustic wave sensor according to the present invention includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an acoustic wave and a reception electrode for converting the acoustic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate, An oscillation loop in which an electrical signal converted by the receiving electrode is input to the excitation electrode, an input electrode for converting the electrical signal in the oscillation loop to an elastic wave, and the elastic wave to an electrical signal And an output acoustic wave element formed on a piezoelectric substrate, and at least one of the input electrode and the output electrode on the object to be measured A sensitive film showing adsorptivity is formed, and the acoustic wave element for detection has a characteristic between a level of an electric signal input to the input electrode and a level of an electric signal output from the output electrode. It is formed to change according to the change of frequency, and the front By sensitive film adsorbs the object to be measured, and summarized in that the level of the electric signal output from the output electrode is changed.
この本発明においては、発振ループ中の電気信号が入力される検出用弾性波素子は、入力用電極に入力される電気信号のレベルと出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されていることにより、入力用電極上と出力用電極上の少なくとも一方に形成された感応膜が被測定物を吸着すると、検出用弾性波素子の出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、この本発明によれば、出力用電極から出力される電気信号のレベルを検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで被測定物の測定を行うことができる。 In the present invention, the acoustic wave element for detection to which an electric signal in the oscillation loop is input has a characteristic between the level of the electric signal input to the input electrode and the level of the electric signal output from the output electrode. When the sensitive film formed on at least one of the input electrode and the output electrode adsorbs the object to be measured, the detection acoustic wave element The level of the electric signal output from the output electrode changes. Therefore, according to the present invention, by measuring the level of the electric signal output from the output electrode, it is possible to measure the object to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop. .
この本発明に係る弾性波センサにおいて、前記検出用弾性波素子は、複数設けられており、各検出用弾性波素子の入力用電極上と出力用電極上の少なくとも一方には、それぞれ異なる種類の被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されているものとすることもできる。こうすれば、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループで複数種類の被測定物の測定を行うことができる。 In the acoustic wave sensor according to the present invention, a plurality of the acoustic wave elements for detection are provided, and at least one of the detection acoustic wave elements on the input electrode and the output electrode is of a different type. A sensitive film exhibiting adsorptivity to the object to be measured may be formed. In this way, it is possible to measure a plurality of types of objects to be measured without using a frequency measuring device and with one oscillation loop.
検出用弾性波素子を有する態様の本発明に係る弾性波センサにおいて、前記発振用弾性波素子及び前記検出用弾性波素子に用いられる圧電性基板は共通化されているものとすることもできる。こうすれば、被測定物の測定精度をさらに向上させることができる。 In the acoustic wave sensor according to the present invention having the detection acoustic wave element, the oscillation acoustic wave element and the piezoelectric substrate used in the detection acoustic wave element may be shared. In this way, the measurement accuracy of the object to be measured can be further improved.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態1」
図1は、本発明の実施形態1に係る弾性波センサの構成の概略を示す図である。本実施形態に係る弾性波センサにおいては、発振用弾性波素子12及び増幅器AMP1を含む発振ループ20が形成されている。
“
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an elastic wave sensor according to
発振用弾性波素子12については、励振用櫛形電極12a及び受信用櫛形電極12bが圧電性基板10上に形成されることで構成される。励振用櫛形電極12aは、弾性波を圧電性基板10へ励振する。励振用櫛形電極12aにより励振された弾性波は、励振用櫛形電極12aの両側へ伝搬する。
The oscillation
受信用櫛形電極12bは、励振用櫛形電極12aにより励振される弾性波の伝搬方向の一方側に励振用櫛形電極12aと所定間隔をおいて配置されている。そして、受信用櫛形電極12bは、励振用櫛形電極12aにより励振された弾性波を受信して電気信号に変換する。受信用櫛形電極12bにて変換された電気信号は、増幅器AMP1により増幅されてから励振用櫛形電極12aに入力される。これによって、発振用弾性波素子12の通過帯域内で且つ発振ループ20の位相特性が2nπ[rad](nは整数)となる周波数の発振信号が発振ループ20を循環する。
The receiving
発振用弾性波素子12には、被測定物に対して吸着性を示し例えばたんぱく質により構成される感応膜18が形成されている。図1に示す例では、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上に感応膜18が形成されている場合を示している。ここで、被測定物及びこの被測定物を吸着する感応膜18の組み合わせの一例を挙げると、被測定物はC−反応性タンパク(CRP)抗原であり、かつ感応膜18は抗CRPモノクローナル抗体である。
The oscillating
出力用櫛形電極16は、圧電性基板10上に形成されており、励振用櫛形電極12aにより励振される弾性波の伝搬方向の他方側に励振用櫛形電極12aと所定間隔をおいて配置されている。そして、出力用櫛形電極16は、励振用櫛形電極12aにより励振された弾性波を電気信号に変換して出力する。出力用櫛形電極16から出力された電気信号は、増幅器AMP2により増幅されてから検波器DETにより検波されることで、そのレベルが検出される。なお、出力用櫛形電極16上には感応膜18が形成されておらず、出力用櫛形電極16は被測定物に対して吸着性を示さない。
The output comb-shaped
さらに、出力用櫛形電極16については、図2に示すように、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間のゲイン特性がその通過帯域(弾性波を電気信号に変換可能な帯域)において周波数の増大とともに低下する特性となるように形成されている。この特性については、例えばアポダイズ電極や間引き電極等の非特許文献1に開示されている既知の重み付け手法を出力用櫛形電極16に適用することで実現することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the output comb-shaped
一方、発振用弾性波素子12については、図3に示すように、励振用櫛形電極12aへの入力電気信号レベルと受信用櫛形電極12bからの出力電気信号レベルとの間の挿入損失(ゲイン)特性がその通過帯域において周波数が変化してもほぼ変化しない特性となっている。
On the other hand, for the oscillating
なお、ここでの発振用弾性波素子12としては、例えば圧電性基板10の表面を伝搬するSAW(レイリー波)を利用するSAW素子を用いることができる。あるいは、発振用弾性波素子12として、圧電性基板10の表面近傍を伝搬するSTW(バルク波)を利用するSTW素子を用いることもできる。発振用弾性波素子12としてSTW素子を用いた場合は、弾性波伝搬路上に感応膜18が形成されることによる弾性波(STW)の伝搬損失を少なくすることができる。また、感応膜18については、金膜(図示せず)を介在させた状態で発振用弾性波素子12に形成することもできる。
As the oscillation
図1に示す弾性波センサにおいて、感応膜18が被測定物を吸着すると、発振用弾性波素子12の通過特性が変化することで、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化する。これによって、励振用櫛形電極12aから出力用櫛形電極16へ伝搬する弾性波の周波数が変化する。ここで、出力用櫛形電極16については、入力弾性波レベルと出力電気信号レベルとの間のゲイン特性が弾性波の周波数の変化とともに変化する特性となっているため、感応膜18が被測定物を吸着すると、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 1, when the
なお、出力用櫛形電極16の通過帯域については、発振ループ20を循環する発振信号の周波数の可変範囲を含むように設定される。ここで、出力用櫛形電極16の通過帯域については、例えば出力用櫛形電極16の電極指対数の設定により調整可能である。
Note that the pass band of the output comb-shaped
以上説明したように、本実施形態においては、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検出することで、被測定物の濃度を検出することができるので、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で被測定物の測定を行うことができる。そして、特許文献1,2とは異なり、1つの発振ループ20で被測定物の測定を行うことができるので、部品点数を削減することができる。したがって、回路規模の縮小及びコスト削減を実現することができる。さらに、複数の発振ループ間における発振特性のばらつきが発生することがないので、被測定物の測定精度を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, since the concentration of the object to be measured can be detected by detecting the level of the electrical signal output from the output comb-shaped
また、発振用弾性波素子12の励振用櫛形電極12a及び受信用櫛形電極12bと、出力用櫛形電極16とが共通の圧電性基板10上に形成されているため、温度等の外部環境の変化に対する特性変化が、発振用弾性波素子12と出力用櫛形電極16とで異なってくるのを抑えることができる。したがって、被測定物の測定精度をさらに向上させることができる。
In addition, since the
なお、本実施形態の説明においては、出力用櫛形電極16への入力弾性波レベルと出力用櫛形電極16からの出力電気信号レベルとの間のゲイン特性が出力用櫛形電極16の通過帯域において周波数の増大とともに低下する特性である場合について説明した。ただし、出力用櫛形電極16への入力弾性波レベルと出力用櫛形電極16からの出力電気信号レベルとの間のゲイン特性が出力用櫛形電極16の通過帯域において周波数の増大とともに増大する特性であってもよい。
In the description of the present embodiment, the gain characteristic between the input acoustic wave level to the
また、本実施形態の説明においては、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上に感応膜18が形成されている場合について説明した。ただし、感応膜18については、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上の少なくとも1つに形成されていれば、感応膜18による被測定物の吸着によって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを変化させることができる。例えば図4に示すように、励振用櫛形電極12a上及び受信用櫛形電極12b上には感応膜18が形成されておらず、励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上のみに感応膜18が形成されていてもよい。
In the description of the present embodiment, the
図4に示す弾性波センサにおいて、感応膜18が被測定物を吸着すると、励振用櫛形電極12aから受信用櫛形電極12bへ伝搬する弾性波の伝搬速度が変化することで、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化する。これによって、図1に示す構成と同様に、励振用櫛形電極12aから出力用櫛形電極16へ伝搬する弾性波の周波数が変化し、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。
In the elastic wave sensor shown in FIG. 4, when the
また、本実施形態の説明においては、励振用櫛形電極12aの両側に受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16が配置されている場合について説明した。ただし、図5,6に示すように、励振用櫛形電極12aの片側に受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16を配置することもできる。
In the description of the present embodiment, the case where the receiving
図5,6に示す弾性波センサにおいては、励振用櫛形電極12aの弾性波を励振する部分の長さ(励振用櫛形電極12aの開口長)aが、受信用櫛形電極12bの弾性波を受信する部分の長さ(受信用櫛形電極12bの開口長)bと出力用櫛形電極16の弾性波を受信する部分の長さ(出力用櫛形電極16の開口長)cの和b+cより長い。そして、受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16については、その開口が励振用櫛形電極12aの開口と対向するように配置され、かつ励振用櫛形電極12aより励振される弾性波の伝搬方向と略垂直方向に関して所定距離はなされて配置されている。この受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16の配置によって、励振用櫛形電極12aにより励振された弾性波を受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16の両方により検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIGS. 5 and 6, the length of the portion of the
なお、図5は、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上に感応膜18が形成されている場合を示している。一方、図6は、励振用櫛形電極12a上及び受信用櫛形電極12b上に感応膜18が形成されておらず、励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上のみに感応膜18が形成されている場合を示している。また、他の構成については図1に示す構成と同様であるため説明を省略する。
5 shows the case where the
図5,6に示す弾性波センサにおいても、感応膜18が被測定物を吸着すると、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化する。これによって、図1に示す構成と同様に、励振用櫛形電極12aから出力用櫛形電極16へ伝搬する弾性波の周波数が変化し、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で被測定物の濃度を検出することができる。
Also in the elastic wave sensor shown in FIGS. 5 and 6, when the
「実施形態2」
図7は、本発明の実施形態2に係る弾性波センサの構成の概略を示す図である。本実施形態においては、発振用弾性波素子12に感応膜18が形成されておらず、発振用弾性波素子12は被測定物に対して吸着性を示さない。そして、出力用櫛形電極16上に感応膜18が形成されている。なお、他の構成については図1に示す構成と同様であるため説明を省略する。
“Embodiment 2”
FIG. 7 is a diagram showing an outline of the configuration of an elastic wave sensor according to Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the
図7に示す弾性波センサにおいては、感応膜18が被測定物を吸着しても、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化しないので、励振用櫛形電極12aから出力用櫛形電極16へ伝搬する弾性波の周波数も変化しない。ただし、感応膜18が被測定物を吸着すると、出力用櫛形電極16の通過帯域がシフトする。ここで、出力用櫛形電極16については、図2に示すように、入力弾性波レベルと出力電気信号レベルとの間のゲイン特性が周波数の変化とともに変化する特性となっているため、感応膜18が被測定物を吸着すると、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 7, even if the
なお、出力用櫛形電極16の通過帯域については、その可変(シフト)範囲において発振ループ20を循環する発振信号の周波数を常に含むように設定される。ここで、出力用櫛形電極16の通過帯域については、例えば出力用櫛形電極16の電極指対数の設定により調整可能である。
The pass band of the output comb-shaped
本実施形態においても、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で被測定物の測定を行うことができる。したがって、回路規模の縮小及びコスト削減を実現することができる。そして、複数の発振ループ間における発振特性のばらつきが発生することがないので、被測定物の測定精度を向上させることができる。また、温度等の外部環境の変化に対する特性変化が、発振用弾性波素子12と出力用櫛形電極16とで異なってくるのを抑えることができるので、被測定物の測定精度をさらに向上させることができる。
Also in the present embodiment, it is possible to measure the object to be measured with one
なお、本実施形態の説明においては、励振用櫛形電極12aの両側に受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16が配置されている場合について説明した。ただし、図8に示すように、励振用櫛形電極12aの片側に受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16を配置することもできる。
In the description of the present embodiment, the case where the receiving
図8に示す弾性波センサにおいては、複数の出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3が圧電性基板10上に形成されている。そして、励振用櫛形電極12aの弾性波を励振する部分の長さ(励振用櫛形電極12aの開口長)aが、受信用櫛形電極12bの弾性波を受信する部分の長さ(受信用櫛形電極12bの開口長)bと出力用櫛形電極16−1の弾性波を受信する部分の長さ(出力用櫛形電極16−1の開口長)cと出力用櫛形電極16−2の弾性波を受信する部分の長さ(出力用櫛形電極16−2の開口長)dと出力用櫛形電極16−3の弾性波を受信する部分の長さ(出力用櫛形電極16−3の開口長)eの和b+c+d+eより長い。また、受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3については、その開口が励振用櫛形電極12aの開口と対向するように配置され、かつ励振用櫛形電極12aより励振される弾性波の伝搬方向と略垂直方向に関して所定距離はなされて配置されている。この受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3の配置によって、励振用櫛形電極12aにより励振された弾性波を受信用櫛形電極12b及び出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3により検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 8, a plurality of output comb electrodes 16-1, 16-2 and 16-3 are formed on the
さらに、各出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3上には、感応膜18−1,18−2,18−3がそれぞれ形成されている。ここで、各感応膜18−1,18−2,18−3は、それぞれ異なる種類の被測定物A,B,Cに対して吸着性を示す。そして、図8では図示を省略しているが、各出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3から出力された電気信号は、増幅器により増幅されてから検波器により検波されることで、そのレベルがそれぞれ検出される。なお、他の構成については図7に示す構成と同様であるため説明を省略する。 Further, the sensitive films 18-1, 18-2, 18-3 are formed on the output comb-shaped electrodes 16-1, 16-2, 16-3, respectively. Here, each of the sensitive films 18-1, 18-2, and 18-3 exhibits adsorptivity to different types of objects to be measured A, B, and C. Although not shown in FIG. 8, the electric signals output from the output comb-shaped electrodes 16-1, 16-2, and 16-3 are amplified by an amplifier and then detected by a detector. Each level is detected. Other configurations are the same as those shown in FIG.
図8に示す弾性波センサにおいては、感応膜18−1が被測定物Aを吸着すると、出力用櫛形電極16−1の通過帯域がシフトする。このとき、他の感応膜18−2,18−3はこの被測定物Aを吸着しないため、出力用櫛形電極16−2,16−3の通過帯域はシフトしない。したがって、出力用櫛形電極16−1から出力される電気信号のレベルが変化し、出力用櫛形電極16−2,16−3から出力される電気信号のレベルは変化しない。同様に、感応膜18−2が被測定物Bを吸着すると、出力用櫛形電極16−2から出力される電気信号のレベルが変化し、出力用櫛形電極16−1,16−3から出力される電気信号のレベルは変化しない。そして、感応膜18−3が被測定物Cを吸着すると、出力用櫛形電極16−3から出力される電気信号のレベルが変化し、出力用櫛形電極16−1,16−2から出力される電気信号のレベルは変化しない。したがって、各出力用櫛形電極16−1,16−2,16−3から出力される電気信号のレベルをそれぞれ検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で複数種類の被測定物A,B,Cの濃度を検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 8, when the sensitive film 18-1 adsorbs the object A, the pass band of the output comb-shaped electrode 16-1 shifts. At this time, since the other sensitive films 18-2 and 18-3 do not adsorb the object A to be measured, the pass bands of the output comb-shaped electrodes 16-2 and 16-3 do not shift. Therefore, the level of the electric signal output from the output comb electrode 16-1 changes, and the level of the electric signal output from the output comb electrodes 16-2 and 16-3 does not change. Similarly, when the sensitive film 18-2 adsorbs the measurement object B, the level of the electrical signal output from the output comb electrode 16-2 changes and is output from the output comb electrodes 16-1 and 16-3. The level of the electrical signal does not change. When the sensitive film 18-3 adsorbs the object C to be measured, the level of the electrical signal output from the output comb electrode 16-3 changes and is output from the output comb electrodes 16-1 and 16-2. The level of the electrical signal does not change. Therefore, by detecting the level of the electric signal output from each of the output comb-shaped electrodes 16-1, 16-2, 16-3, a plurality of types can be obtained by using one
「実施形態3」
図9は、本発明の実施形態3に係る弾性波センサの構成の概略を示す図である。本実施形態においては、発振ループ20内の発振用弾性波素子12の他に、検出用弾性波素子22が設けられている。
“Embodiment 3”
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an elastic wave sensor according to Embodiment 3 of the present invention. In the present embodiment, in addition to the oscillation
検出用弾性波素子22については、入力用櫛形電極14及び出力用櫛形電極16が圧電性基板10上に形成されることで構成される。入力用櫛形電極14は、発振ループ20と増幅器AMP1の出力の位置にて接続されており、発振ループ20中の電気信号を弾性波に変換する。出力用櫛形電極16は、入力用櫛形電極14により励振される弾性波の伝搬方向の一方側に入力用櫛形電極14と所定間隔をおいて配置されている。そして、出力用櫛形電極16は、入力用櫛形電極14により励振された弾性波を電気信号に変換して出力する。なお、検出用弾性波素子22上には感応膜18が形成されておらず、検出用弾性波素子22は被測定物に対して吸着性を示さない。
The detection
このように、本実施形態においては、励振用櫛形電極12a、受信用櫛形電極12b、入力用櫛形電極14、及び出力用櫛形電極16が共通の圧電性基板10上に形成されていることで、発振用弾性波素子12及び検出用弾性波素子22に用いられる圧電性基板10が共通化されている。そして、図9に示すように、発振用弾性波素子12及び検出用弾性波素子22については、弾性波伝搬方向が略平行となるように配置されており、かつ発振用弾性波素子12が励振する弾性波と検出用弾性波素子22が励振する弾性波とが互いに干渉しないように、弾性波伝搬方向と略垂直方向に関して所定距離はなされて配置されている。
As described above, in this embodiment, the
なお、ここでの弾性波素子12,22としては、例えば圧電性基板10の表面を伝搬するSAW(レイリー波)を利用するSAW素子を用いることができる。あるいは、弾性波素子12,22として、圧電性基板10の表面近傍を伝搬するSTW(バルク波)を利用するSTW素子を用いることもできる。
Here, as the
さらに、本実施形態における検出用弾性波素子22については、図10に示すように、入力用櫛形電極14に入力される電気信号のレベルと出力用櫛形電極16から出力する電気信号のレベルとの間の挿入損失(ゲイン)特性がその通過帯域において周波数の増大とともに低下する特性となるように形成されている。この特性については、例えばアポダイズ電極や間引き電極等の非特許文献1に開示されている既知の重み付け手法を入力用櫛形電極14及び出力用櫛形電極16の少なくとも一方に適用することで実現することができる。なお、他の構成については図1に示す構成と同様であるため説明を省略する。
Furthermore, for the detection
図9に示す弾性波センサにおいて、感応膜18が被測定物を吸着すると、発振用弾性波素子12の通過特性が変化することで、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化する。これによって、検出用弾性波素子22の入力用櫛形電極14に入力される電気信号の周波数が変化する。ここで、検出用弾性波素子22については、入出力間の挿入損失(ゲイン)特性が周波数の変化とともに変化する特性となっているため、感応膜18が被測定物を吸着すると、検出用弾性波素子22の出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 9, when the
なお、検出用弾性波素子22の通過帯域については、発振ループ20を循環する発振信号の周波数の可変範囲を含むように設定される。ここで、検出用弾性波素子22の通過帯域については、例えば入力用櫛形電極14及び出力用櫛形電極16の電極指対数の設定により調整可能である。
The pass band of the detection
本実施形態においても、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で被測定物の測定を行うことができる。したがって、回路規模の縮小及びコスト削減を実現することができる。そして、複数の発振ループ間における発振特性のばらつきが発生することがないので、被測定物の測定精度を向上させることができる。
Also in the present embodiment, it is possible to measure the object to be measured with one
また、発振用弾性波素子12の励振用櫛形電極12a及び受信用櫛形電極12bと、検出用弾性波素子22の入力用櫛形電極14及び出力用櫛形電極16とが共通の圧電性基板10上に形成されているため、温度等の外部環境の変化に対する特性変化が、発振用弾性波素子12と検出用弾性波素子22とで異なってくるのを抑えることができる。したがって、被測定物の測定精度をさらに向上させることができる。
Further, the
なお、本実施形態の説明においては、入力用櫛形電極14への入力電気信号レベルと出力用櫛形電極16からの出力電気信号レベルとの間の挿入損失(ゲイン)特性が検出用弾性波素子22の通過帯域において周波数の増大とともに低下する特性である場合について説明した。ただし、入力用櫛形電極14への入力電気信号レベルと出力用櫛形電極16からの出力電気信号レベルとの間の挿入損失(ゲイン)特性が検出用弾性波素子22の通過帯域において周波数の増大とともに増大する特性であってもよい。
In the description of this embodiment, the insertion loss (gain) characteristic between the input electric signal level to the
また、本実施形態の説明においては、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上に感応膜18が形成されている場合について説明した。ただし、感応膜18については、実施形態1と同様に、励振用櫛形電極12a上、受信用櫛形電極12b上、及び励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上の少なくとも1つに形成されていれば、感応膜18による被測定物の吸着によって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを変化させることができる。例えば図11に示すように、励振用櫛形電極12a上及び受信用櫛形電極12b上には感応膜18が形成されておらず、励振用櫛形電極12aと受信用櫛形電極12bとの間の弾性波伝搬路上のみに感応膜18が形成されていてもよい。
In the description of the present embodiment, the
「実施形態4」
図12は、本発明の実施形態4に係る弾性波センサの構成の概略を示す図である。本実施形態においては、発振用弾性波素子12に感応膜18が形成されておらず、発振用弾性波素子12は被測定物に対して吸着性を示さない。そして、検出用弾性波素子22の入力用櫛形電極14上及び出力用櫛形電極16上に感応膜18が形成されている。なお、他の構成については図9に示す構成と同様であるため説明を省略する。
“Embodiment 4”
FIG. 12 is a diagram showing an outline of a configuration of an elastic wave sensor according to Embodiment 4 of the present invention. In this embodiment, the
図12に示す弾性波センサにおいては、感応膜18が被測定物を吸着しても、発振ループ20を循環する発振信号の周波数が変化しないので、検出用弾性波素子22の入力用櫛形電極14に入力される電気信号の周波数も変化しない。ただし、感応膜18が被測定物を吸着すると、検出用弾性波素子22の通過帯域がシフトする。ここで、検出用弾性波素子22については、図10に示すように、入出力間の挿入損失(ゲイン)特性が周波数の変化とともに変化する特性となっているため、感応膜18が被測定物を吸着すると、検出用弾性波素子22の出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルが変化する。したがって、出力用櫛形電極16から出力される電気信号のレベルを検波器DETにより検出することで、被測定物の濃度を検出することができる。
In the acoustic wave sensor shown in FIG. 12, even if the
なお、検出用弾性波素子22の通過帯域については、その可変(シフト)範囲において発振ループ20を循環する発振信号の周波数を常に含むように設定される。ここで、検出用弾性波素子22の通過帯域については、例えば入力用櫛形電極14及び出力用櫛形電極16の電極指対数の設定により調整可能である。
The passband of the detection
本実施形態においても、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で被測定物の測定を行うことができる。したがって、回路規模の縮小及びコスト削減を実現することができる。そして、複数の発振ループ間における発振特性のばらつきが発生することがないので、被測定物の測定精度を向上させることができる。また、温度等の外部環境の変化に対する特性変化が、発振用弾性波素子12と検出用弾性波素子22とで異なってくるのを抑えることができる。したがって、被測定物の測定精度をさらに向上させることができる。
Also in the present embodiment, it is possible to measure the object to be measured with one
なお、本実施形態においては、図13に示すように、複数の検出用弾性波素子22−1,22−2を設けることもできる。 In the present embodiment, a plurality of detection acoustic wave elements 22-1 and 22-2 may be provided as shown in FIG.
図13の発振用弾性波素子12及び検出用弾性波素子22−1,22−2については、弾性波伝搬方向が略平行となるように配置されており、かつ発振用弾性波素子12が励振する弾性波、検出用弾性波素子22−1が励振する弾性波、及び検出用弾性波素子22−2が励振する弾性波が互いに干渉しないように、弾性波伝搬方向と略垂直方向に関して所定距離はなされて配置されている。そして、発振ループ20中の電気信号は、入力用櫛形電極14−1,14−2に入力される。
The oscillating
さらに、入力用櫛形電極14−1上及び出力用櫛形電極16−1上には感応膜18−1が形成されており,入力用櫛形電極14−2上及び出力用櫛形電極16−2上には感応膜18−2が形成されている。ここで、各感応膜18−1,18−2は、それぞれ異なる種類の被測定物A,Bに対して吸着性を示す。そして、図13では図示を省略しているが、各出力用櫛形電極16−1,16−2から出力された電気信号は、増幅器により増幅されてから検波器により検波されることで、そのレベルがそれぞれ検出される。なお、他の構成については図12に示す構成と同様であるため説明を省略する。 Further, a sensitive film 18-1 is formed on the input comb electrode 14-1 and the output comb electrode 16-1, and is formed on the input comb electrode 14-2 and the output comb electrode 16-2. A sensitive film 18-2 is formed. Here, each of the sensitive films 18-1 and 18-2 exhibits adsorptivity to different types of objects to be measured A and B, respectively. Although not shown in FIG. 13, the electric signals output from the output comb-shaped electrodes 16-1 and 16-2 are amplified by an amplifier and then detected by a detector. Are detected respectively. The other configuration is the same as the configuration shown in FIG.
図13に示す弾性波センサにおいては、感応膜18−1が被測定物Aを吸着すると、検出用弾性波素子22−1の通過帯域がシフトする。このとき、他の感応膜18−2はこの被測定物Aを吸着しないため、検出用弾性波素子22−2の通過帯域はシフトしない。したがって、出力用櫛形電極16−1から出力される電気信号のレベルが変化し、出力用櫛形電極16−2から出力される電気信号のレベルは変化しない。同様に、感応膜18−2が被測定物Bを吸着すると、出力用櫛形電極16−2から出力される電気信号のレベルが変化し、出力用櫛形電極16−1から出力される電気信号のレベルは変化しない。したがって、各出力用櫛形電極16−1,16−2から出力される電気信号のレベルをそれぞれ検出することで、周波数測定器を用いることなく、且つ1つの発振ループ20で複数種類の被測定物A,Bの濃度を検出することができる。
In the elastic wave sensor shown in FIG. 13, when the sensitive film 18-1 adsorbs the measurement object A, the pass band of the detection elastic wave element 22-1 is shifted. At this time, since the other sensitive film 18-2 does not adsorb the object A to be measured, the pass band of the acoustic wave element for detection 22-2 does not shift. Therefore, the level of the electrical signal output from the output comb electrode 16-1 changes, and the level of the electrical signal output from the output comb electrode 16-2 does not change. Similarly, when the sensitive film 18-2 adsorbs the measurement object B, the level of the electric signal output from the output comb electrode 16-2 changes, and the electric signal output from the output comb electrode 16-1 changes. The level does not change. Accordingly, by detecting the level of the electric signal output from each of the output comb-shaped electrodes 16-1 and 16-2, a plurality of types of objects to be measured can be obtained without using a frequency measuring device and with one
また、本実施形態の説明においては、入力用櫛形電極14(14−1,14−2)上及び出力用櫛形電極16(16−1,16−2)上の両方に感応膜18(18−1,18−2)が形成されている場合について説明した。ただし、感応膜18(18−1,18−2)については、入力用櫛形電極14(14−1,14−2)上及び出力用櫛形電極16(16−1,16−2)上の少なくとも1つに形成されていれば、感応膜18(18−1,18−2)による被測定物の吸着によって、出力用櫛形電極16(16−1,16−2)から出力される電気信号のレベルを変化させることができる。 In the description of the present embodiment, the sensitive film 18 (18-) is formed on both the input comb electrode 14 (14-1, 14-2) and the output comb electrode 16 (16-1, 16-2). The case where 1, 18-2) is formed has been described. However, the sensitive film 18 (18-1, 18-2) is at least on the input comb electrode 14 (14-1, 14-2) and the output comb electrode 16 (16-1, 16-2). If formed into one, the electric signal output from the output comb-shaped electrode 16 (16-1, 16-2) is absorbed by the object to be measured by the sensitive film 18 (18-1, 18-2). The level can be changed.
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 圧電性基板、12 発振用弾性波素子、12a 励振用櫛形電極、12b 受信用櫛形電極、14(14−1,14−2) 入力用櫛形電極、16(16−1,16−2,16−3) 出力用櫛形電極、18(18−1,18−2,18−3) 感応膜、20 発振ループ、22(22−1,22−2) 検出用弾性波素子、AMP1,AMP2 増幅器、DET 検波器。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記圧電性基板上に形成され、前記励振用電極により励振された弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極と、
を有し、
前記発振用弾性波素子上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、
前記出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、
前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記励振用電極から前記出力用電極へ伝搬する弾性波の周波数が変化し、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを特徴とする弾性波センサ。 An electrical signal converted by the receiving electrode includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an elastic wave and a receiving electrode for converting the elastic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate. An oscillation loop that is input to the excitation electrode;
An output electrode that is formed on the piezoelectric substrate and converts an elastic wave excited by the excitation electrode into an electric signal and outputs the electric signal;
Have
On the oscillating acoustic wave element, a sensitive film showing adsorptivity to the object to be measured is formed,
The output electrode is formed such that the characteristic between the level of the input elastic wave and the level of the electric signal to be output changes according to the change in frequency,
The frequency of the elastic wave propagating from the excitation electrode to the output electrode changes due to the sensitive film adsorbing the object to be measured, and the level of the electrical signal output from the output electrode changes. An elastic wave sensor.
前記圧電性基板上に形成され、前記励振用電極により励振された弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極と、
を有し、
前記出力用電極上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、
前記出力用電極は、入力される弾性波のレベルと出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、
前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを特徴とする弾性波センサ。 An electrical signal converted by the receiving electrode includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an elastic wave and a receiving electrode for converting the elastic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate. An oscillation loop that is input to the excitation electrode;
An output electrode that is formed on the piezoelectric substrate and converts an elastic wave excited by the excitation electrode into an electric signal and outputs the electric signal;
Have
On the output electrode, a sensitive film showing adsorptivity to the object to be measured is formed,
The output electrode is formed such that the characteristic between the level of the input elastic wave and the level of the electric signal to be output changes according to the change in frequency,
The elastic wave sensor according to claim 1, wherein the level of an electric signal output from the output electrode is changed by adsorbing the object to be measured by the sensitive film.
前記出力用電極は、前記圧電性基板上に複数形成されており、
各出力用電極上には、それぞれ異なる種類の被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されていることを特徴とする弾性波センサ。 The elastic wave sensor according to claim 2,
A plurality of the output electrodes are formed on the piezoelectric substrate,
An elastic wave sensor, wherein a sensitive film that exhibits adsorptivity to different types of objects to be measured is formed on each output electrode.
該発振ループ中の電気信号を弾性波に変換する入力用電極と該弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極とが圧電性基板上に形成された検出用弾性波素子と、
を有し、
前記発振用弾性波素子上には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、
前記検出用弾性波素子は、前記入力用電極に入力される電気信号のレベルと前記出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、
前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを特徴とする弾性波センサ。 An electrical signal converted by the receiving electrode includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an elastic wave and a receiving electrode for converting the elastic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate. An oscillation loop that is input to the excitation electrode;
An acoustic wave element for detection in which an input electrode for converting an electric signal in the oscillation loop into an elastic wave and an output electrode for converting the elastic wave into an electric signal and output are formed on a piezoelectric substrate;
Have
On the oscillating acoustic wave element, a sensitive film showing adsorptivity to the object to be measured is formed,
The detection acoustic wave element is formed such that a characteristic between a level of an electrical signal input to the input electrode and a level of an electrical signal output from the output electrode changes according to a change in frequency. And
The elastic wave sensor according to claim 1, wherein the level of an electric signal output from the output electrode is changed by adsorbing the object to be measured by the sensitive film.
該発振ループ中の電気信号を弾性波に変換する入力用電極と該弾性波を電気信号に変換して出力する出力用電極とが圧電性基板上に形成された検出用弾性波素子と、
を有し、
前記入力用電極上と前記出力用電極上の少なくとも一方には、被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されており、
前記検出用弾性波素子は、前記入力用電極に入力される電気信号のレベルと前記出力用電極から出力する電気信号のレベルとの間の特性が周波数の変化に応じて変化するように形成されており、
前記感応膜が前記被測定物を吸着することで、前記出力用電極から出力される電気信号のレベルが変化することを特徴とする弾性波センサ。 An electrical signal converted by the receiving electrode includes an oscillation acoustic wave element in which an excitation electrode for exciting an elastic wave and a receiving electrode for converting the elastic wave into an electric signal are formed on a piezoelectric substrate. An oscillation loop that is input to the excitation electrode;
An acoustic wave element for detection in which an input electrode for converting an electric signal in the oscillation loop into an elastic wave and an output electrode for converting the elastic wave into an electric signal and output are formed on a piezoelectric substrate;
Have
At least one of the input electrode and the output electrode is formed with a sensitive film that exhibits adsorptivity to the object to be measured,
The detection acoustic wave element is formed such that a characteristic between a level of an electrical signal input to the input electrode and a level of an electrical signal output from the output electrode changes according to a change in frequency. And
The elastic wave sensor according to claim 1, wherein the level of an electric signal output from the output electrode is changed by adsorbing the object to be measured by the sensitive film.
前記検出用弾性波素子は、複数設けられており、
各検出用弾性波素子の入力用電極上と出力用電極上の少なくとも一方には、それぞれ異なる種類の被測定物に対して吸着性を示す感応膜が形成されていることを特徴とする弾性波センサ。 The elastic wave sensor according to claim 5,
A plurality of the acoustic wave elements for detection are provided,
An elastic wave characterized in that at least one of the detection acoustic wave elements on the input electrode and the output electrode is formed with a sensitive film that exhibits adsorptivity to different types of objects to be measured. Sensor.
前記発振用弾性波素子及び前記検出用弾性波素子に用いられる圧電性基板は共通化されていることを特徴とする弾性波センサ。 It is an elastic wave sensor given in any 1 paragraph of Claims 4-6,
An acoustic wave sensor characterized in that a piezoelectric substrate used for the oscillation acoustic wave element and the detection acoustic wave element is shared.
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