JPH09178713A - 超音波濃度センサ - Google Patents
超音波濃度センサInfo
- Publication number
- JPH09178713A JPH09178713A JP7351417A JP35141795A JPH09178713A JP H09178713 A JPH09178713 A JP H09178713A JP 7351417 A JP7351417 A JP 7351417A JP 35141795 A JP35141795 A JP 35141795A JP H09178713 A JPH09178713 A JP H09178713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- interdigital
- piezoelectric substrate
- ultrasonic
- concentration sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02809—Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02818—Density, viscosity
Abstract
(57)【要約】
【目的】 板波遅延線の伝搬経路に感応膜を設けること
により、空気中における所定の物質の濃度を検出する超
音波濃度センサを提供する。 【構成】 すだれ状電極ＴU1に電気信号を入力すること
により、圧電基板１中のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間
に板波を伝搬させることができる。圧電基板１の一方の
板面上のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の金属薄膜２上
に設けられた感応膜４に空気中に含まれる所定の物質が
吸着すると、すだれ状電極ＲU1に出力される電気信号に
位相差が生じることから、空気中の物質の濃度を位相差
で表わすことができる。 【効果】 感度がよく、時間応答性に優れ、構造が簡単
で、小型軽量で、低電圧で低消費電力駆動である。
により、空気中における所定の物質の濃度を検出する超
音波濃度センサを提供する。 【構成】 すだれ状電極ＴU1に電気信号を入力すること
により、圧電基板１中のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間
に板波を伝搬させることができる。圧電基板１の一方の
板面上のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の金属薄膜２上
に設けられた感応膜４に空気中に含まれる所定の物質が
吸着すると、すだれ状電極ＲU1に出力される電気信号に
位相差が生じることから、空気中の物質の濃度を位相差
で表わすことができる。 【効果】 感度がよく、時間応答性に優れ、構造が簡単
で、小型軽量で、低電圧で低消費電力駆動である。
Description
【産業上の利用分野】本発明は超音波遅延線の伝搬経路
上に感応膜を設けることにより、空気中における所定の
物質の濃度を検出する超音波濃度センサに関する。
上に感応膜を設けることにより、空気中における所定の
物質の濃度を検出する超音波濃度センサに関する。
【従来の技術】弾性表面波デバイスによる遅延線発振器
は温度センサ、圧力センサなどの各種センサに応用され
ている。有能なセンサとしての条件の１つに感度が大き
いことが挙げられる。すなわち、温度や圧力などの微小
な変化に対しても遅延線発振器の発振周波数の変化率が
大きいことが望まれる。従来の弾性表面波遅延線発振器
による各種のセンサは、感度並びに時間応答に改善の余
地があった。
は温度センサ、圧力センサなどの各種センサに応用され
ている。有能なセンサとしての条件の１つに感度が大き
いことが挙げられる。すなわち、温度や圧力などの微小
な変化に対しても遅延線発振器の発振周波数の変化率が
大きいことが望まれる。従来の弾性表面波遅延線発振器
による各種のセンサは、感度並びに時間応答に改善の余
地があった。
【発明が解決しようとする課題】従来の弾性表面波遅延
線発振器を用いた各種のセンサは感度並びに時間応答に
問題があった。本発明の目的は空気中における所定の物
質の濃度を高感度で検出でき、温度変化による影響を受
けることが無く、小型軽量で、構造が簡単で、時間応答
に優れ、しかも低電圧で低消費電力駆動の超音波濃度セ
ンサを提供することにある。
線発振器を用いた各種のセンサは感度並びに時間応答に
問題があった。本発明の目的は空気中における所定の物
質の濃度を高感度で検出でき、温度変化による影響を受
けることが無く、小型軽量で、構造が簡単で、時間応答
に優れ、しかも低電圧で低消費電力駆動の超音波濃度セ
ンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超音波
濃度センサは、圧電基板と、前記圧電基板の一方の板面
上に設けられた２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ
2と、所定の物質のみを選択的に吸着する感応膜を備え
て成る超音波濃度センサであって、前記超音波送受波手
段Ｕ1は、試料用の手段であって、すだれ状電極ＴU1お
よびＲU1で成り、前記超音波送受波手段Ｕ2は、対照用
の手段であって、すだれ状電極ＴU2およびＲU2で成り、
前記圧電基板の前記一方の板面上における前記すだれ状
電極ＴU1とＲU1との間の領域Ｆ1、前記すだれ状電極Ｔ
U2とＲU2との間の領域Ｆ2、前記圧電基板のもう一方の
板面上における前記領域Ｆ1に対応する領域Ｆ3および前
記領域Ｆ2に対応する領域Ｆ4において、前記感応膜は少
なくとも前記領域Ｆ1またはＦ3に設けられており、前記
感応膜は固体または液体で成り、前記すだれ状電極ＴU1
は前記すだれ状電極ＴU1の電極周期長とほぼ対応する周
波数の電気信号を入力されることにより、前記圧電基板
中に前記電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を励
振させ、前記すだれ状電極ＲU1は前記板波を電気信号に
変換して出力し、前記すだれ状電極ＴU2は前記すだれ状
電極ＴU2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信号
を入力されることにより、前記圧電基板中に前記電極周
期長とほぼ等しい波長を有する板波を励振させ、前記す
だれ状電極ＲU2は前記板波を電気信号に変換して出力
し、前記感応膜に接触する空間に存在する所定の物質の
濃度を前記すだれ状電極ＲU1に出力される前記電気信号
と、前記すだれ状電極ＲU2に出力される前記電気信号と
の位相差で表わすことを特徴とする。請求項２に記載の
超音波濃度センサは、前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4
のうち少なくとも前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料
用および対照用の金属薄膜が設けられるか、または少な
くとも前記領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対
照用の金属薄膜が設けられており、前記感応膜が前記試
料用および前記対照用の金属薄膜のうち少なくとも前記
試料用の金属薄膜上に設けられていることを特徴とす
る。請求項３に記載の超音波濃度センサは、前記すだれ
状電極ＴU1およびＴU2のそれぞれの入力端が互いに１つ
の接続点で接続され、該接続点は増幅器の出力端に接続
され、前記圧電基板と、前記超音波送受波手段Ｕ2と、
前記増幅器とから成る遅延線発振器が構成されることを
特徴とする。請求項４に記載の超音波濃度センサは、圧
電基板と、２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2と、所
定の物質のみを選択的に吸着する感応膜を備えて成る超
音波濃度センサであって、前記超音波送受波手段Ｕ1お
よびＵ2は、それぞれ試料用および対照用の手段であっ
て、前記超音波送受波手段Ｕ1に含まれる入力手段およ
び出力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ
1、接地電極ＧT1および移相器ＳT1で成り、前記超音波
送受波手段Ｕ2に含まれる入力手段および出力手段のう
ち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ2、接地電極Ｇ
T2および移相器ＳT2で成り、前記超音波送受波手段Ｕ1
における出力手段および前記超音波送受波手段Ｕ2にお
ける出力手段はそれぞれすだれ状電極ＲU1およびＲU2で
成り、前記すだれ状電極ＲU1およびＲU2は前記圧電基板
の一方の板面の端部に設けられ、前記すだれ状電極Ｔ1
およびＴ2は前記すだれ状電極ＲU1およびＲU2にそれぞ
れ隣接して設けられ、前記接地電極ＧT1およびＧT2は前
記圧電基板のもう一方の板面の前記すだれ状電極Ｔ1お
よびＴ2に対応する部分にそれぞれ設けられ、前記すだ
れ状電極Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、前記電
極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1-2の電極指との間の距離
には２種類あり、前記電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は
前記移相器ＳT1に並列に接続され、前記移相器ＳT1は少
なくともコイルＬT1を含み、前記すだれ状電極Ｔ2は電
極Ｔ2-1およびＴ2-2から成り、前記電極Ｔ2-1の電極指
と前記電極Ｔ2-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、前記電極Ｔ2-1およびＴ2-2の入力端は前記移相器Ｓ
T2に並列に接続され、前記移相器ＳT2は少なくともコイ
ルＬT2を含み、前記すだれ状電極Ｔ1および前記接地電
極ＧT1は、前記電極Ｔ1-1と前記接地電極ＧT1との間お
よび前記電極Ｔ1-2と前記接地電極ＧT1との間に前記す
だれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の
電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を前記移相器ＳT1を介して
それぞれ入力されることにより、前記圧電基板中に前記
電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振さ
せ、前記圧電基板中を伝搬する前記板波を前記圧電基板
の側面で反射させ、前記電気信号ＥT1-1およびＥT1-2は
互いに位相差２πｙを有し、前記すだれ状電極ＲU1は、
前記側面で反射された前記板波を前記すだれ状電極ＲU1
の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1と
して出力し、前記すだれ状電極Ｔ2および前記接地電極
ＧT2は、前記電極Ｔ2-1と前記接地電極ＧT2との間およ
び前記電極Ｔ2-2と前記接地電極ＧT2との間に前記すだ
れ状電極Ｔ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電
気信号ＥT2-1およびＥT2-2を前記移相器ＳT2を介してそ
れぞれ入力されることにより、前記圧電基板中に前記電
極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させ、
前記圧電基板中を伝搬する前記板波を前記圧電基板の側
面で反射させ、前記電気信号ＥT2-1およびＥT2-2は互い
に位相差２πｙを有し、前記すだれ状電極ＲU2は、前記
側面で反射された前記板波を前記すだれ状電極ＲU2の電
極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥR2として
出力し、前記圧電基板の前記一方の板面上の前記各すだ
れ状電極を除く部分は領域Ｆ1およびＦ2で成り、前記圧
電基板の前記もう一方の板面上の前記領域Ｆ1に対応す
る部分は領域Ｆ3で成り、前記領域Ｆ2に対応する部分は
領域Ｆ4で成り、前記領域Ｆ1およびＦ3は前記超音波送
受波手段Ｕ1が作る板波の伝搬路で成り、前記領域Ｆ2お
よびＦ4は前記超音波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝搬路
で成り、 前記感応膜は固体または液体で成り、前記領
域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも前記領域Ｆ
1またはＦ3に設けられており、前記感応膜に接触する空
間に存在する所定の物質の濃度を前記すだれ状電極ＲU1
で出力される前記電気信号ＥR1と、前記すだれ状電極Ｒ
U2で出力される前記電気信号ＥR2との位相差で表わすこ
とを特徴とする。請求項５に記載の超音波濃度センサ
は、前記電極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1 -2の電極指と
の間の距離のうち短い方の距離ｘｐおよび前記電極Ｔ
2-1の電極指と前記電極Ｔ2-2の電極指との間の距離のう
ち短い方の距離ｘｐにおいて、ｘ＜１／２で、同時に、
前記位相差２πｙにおいて、ｘ＋ｙ＝±１／２が成り立
つことを特徴とする。請求項６に記載の超音波濃度セン
サは、前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくと
も前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用および対照用
の金属薄膜が設けられるか、または少なくとも前記領域
Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対照用の金属薄膜
が設けられており、前記感応膜が前記試料用および前記
対照用の金属薄膜のうち少なくとも前記試料用の金属薄
膜上に設けられていることを特徴とする。請求項７に記
載の超音波濃度センサは、前記移相器ＳT1およびＳT2の
それぞれの入力端が互いに１つの接続点で接続され、該
接続点は増幅器の出力端に接続され、前記圧電基板と、
前記超音波送受波手段Ｕ2と、前記増幅器とから成る遅
延線発振器が構成されることを特徴とする。請求項８に
記載の超音波濃度センサは、前記感応膜に接触する空間
に気体を通過させる手段が設けられていることを特徴と
する。請求項９に記載の超音波濃度センサは、前記圧電
基板および前記感応膜の温度を所定の温度に維持する手
段が備えられていることを特徴とする。請求項１０に記
載の超音波濃度センサは、前記圧電基板が前記圧電基板
中に励振する板波の波長と同程度またはそれ以下の厚さ
を有する圧電セラミックで成り、該圧電セラミックの分
極軸の方向は該圧電セラミックの厚さ方向と平行である
ことを特徴とする。
濃度センサは、圧電基板と、前記圧電基板の一方の板面
上に設けられた２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ
2と、所定の物質のみを選択的に吸着する感応膜を備え
て成る超音波濃度センサであって、前記超音波送受波手
段Ｕ1は、試料用の手段であって、すだれ状電極ＴU1お
よびＲU1で成り、前記超音波送受波手段Ｕ2は、対照用
の手段であって、すだれ状電極ＴU2およびＲU2で成り、
前記圧電基板の前記一方の板面上における前記すだれ状
電極ＴU1とＲU1との間の領域Ｆ1、前記すだれ状電極Ｔ
U2とＲU2との間の領域Ｆ2、前記圧電基板のもう一方の
板面上における前記領域Ｆ1に対応する領域Ｆ3および前
記領域Ｆ2に対応する領域Ｆ4において、前記感応膜は少
なくとも前記領域Ｆ1またはＦ3に設けられており、前記
感応膜は固体または液体で成り、前記すだれ状電極ＴU1
は前記すだれ状電極ＴU1の電極周期長とほぼ対応する周
波数の電気信号を入力されることにより、前記圧電基板
中に前記電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を励
振させ、前記すだれ状電極ＲU1は前記板波を電気信号に
変換して出力し、前記すだれ状電極ＴU2は前記すだれ状
電極ＴU2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信号
を入力されることにより、前記圧電基板中に前記電極周
期長とほぼ等しい波長を有する板波を励振させ、前記す
だれ状電極ＲU2は前記板波を電気信号に変換して出力
し、前記感応膜に接触する空間に存在する所定の物質の
濃度を前記すだれ状電極ＲU1に出力される前記電気信号
と、前記すだれ状電極ＲU2に出力される前記電気信号と
の位相差で表わすことを特徴とする。請求項２に記載の
超音波濃度センサは、前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4
のうち少なくとも前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料
用および対照用の金属薄膜が設けられるか、または少な
くとも前記領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対
照用の金属薄膜が設けられており、前記感応膜が前記試
料用および前記対照用の金属薄膜のうち少なくとも前記
試料用の金属薄膜上に設けられていることを特徴とす
る。請求項３に記載の超音波濃度センサは、前記すだれ
状電極ＴU1およびＴU2のそれぞれの入力端が互いに１つ
の接続点で接続され、該接続点は増幅器の出力端に接続
され、前記圧電基板と、前記超音波送受波手段Ｕ2と、
前記増幅器とから成る遅延線発振器が構成されることを
特徴とする。請求項４に記載の超音波濃度センサは、圧
電基板と、２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2と、所
定の物質のみを選択的に吸着する感応膜を備えて成る超
音波濃度センサであって、前記超音波送受波手段Ｕ1お
よびＵ2は、それぞれ試料用および対照用の手段であっ
て、前記超音波送受波手段Ｕ1に含まれる入力手段およ
び出力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ
1、接地電極ＧT1および移相器ＳT1で成り、前記超音波
送受波手段Ｕ2に含まれる入力手段および出力手段のう
ち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ2、接地電極Ｇ
T2および移相器ＳT2で成り、前記超音波送受波手段Ｕ1
における出力手段および前記超音波送受波手段Ｕ2にお
ける出力手段はそれぞれすだれ状電極ＲU1およびＲU2で
成り、前記すだれ状電極ＲU1およびＲU2は前記圧電基板
の一方の板面の端部に設けられ、前記すだれ状電極Ｔ1
およびＴ2は前記すだれ状電極ＲU1およびＲU2にそれぞ
れ隣接して設けられ、前記接地電極ＧT1およびＧT2は前
記圧電基板のもう一方の板面の前記すだれ状電極Ｔ1お
よびＴ2に対応する部分にそれぞれ設けられ、前記すだ
れ状電極Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、前記電
極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1-2の電極指との間の距離
には２種類あり、前記電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は
前記移相器ＳT1に並列に接続され、前記移相器ＳT1は少
なくともコイルＬT1を含み、前記すだれ状電極Ｔ2は電
極Ｔ2-1およびＴ2-2から成り、前記電極Ｔ2-1の電極指
と前記電極Ｔ2-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、前記電極Ｔ2-1およびＴ2-2の入力端は前記移相器Ｓ
T2に並列に接続され、前記移相器ＳT2は少なくともコイ
ルＬT2を含み、前記すだれ状電極Ｔ1および前記接地電
極ＧT1は、前記電極Ｔ1-1と前記接地電極ＧT1との間お
よび前記電極Ｔ1-2と前記接地電極ＧT1との間に前記す
だれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の
電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を前記移相器ＳT1を介して
それぞれ入力されることにより、前記圧電基板中に前記
電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振さ
せ、前記圧電基板中を伝搬する前記板波を前記圧電基板
の側面で反射させ、前記電気信号ＥT1-1およびＥT1-2は
互いに位相差２πｙを有し、前記すだれ状電極ＲU1は、
前記側面で反射された前記板波を前記すだれ状電極ＲU1
の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1と
して出力し、前記すだれ状電極Ｔ2および前記接地電極
ＧT2は、前記電極Ｔ2-1と前記接地電極ＧT2との間およ
び前記電極Ｔ2-2と前記接地電極ＧT2との間に前記すだ
れ状電極Ｔ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電
気信号ＥT2-1およびＥT2-2を前記移相器ＳT2を介してそ
れぞれ入力されることにより、前記圧電基板中に前記電
極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させ、
前記圧電基板中を伝搬する前記板波を前記圧電基板の側
面で反射させ、前記電気信号ＥT2-1およびＥT2-2は互い
に位相差２πｙを有し、前記すだれ状電極ＲU2は、前記
側面で反射された前記板波を前記すだれ状電極ＲU2の電
極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥR2として
出力し、前記圧電基板の前記一方の板面上の前記各すだ
れ状電極を除く部分は領域Ｆ1およびＦ2で成り、前記圧
電基板の前記もう一方の板面上の前記領域Ｆ1に対応す
る部分は領域Ｆ3で成り、前記領域Ｆ2に対応する部分は
領域Ｆ4で成り、前記領域Ｆ1およびＦ3は前記超音波送
受波手段Ｕ1が作る板波の伝搬路で成り、前記領域Ｆ2お
よびＦ4は前記超音波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝搬路
で成り、 前記感応膜は固体または液体で成り、前記領
域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも前記領域Ｆ
1またはＦ3に設けられており、前記感応膜に接触する空
間に存在する所定の物質の濃度を前記すだれ状電極ＲU1
で出力される前記電気信号ＥR1と、前記すだれ状電極Ｒ
U2で出力される前記電気信号ＥR2との位相差で表わすこ
とを特徴とする。請求項５に記載の超音波濃度センサ
は、前記電極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1 -2の電極指と
の間の距離のうち短い方の距離ｘｐおよび前記電極Ｔ
2-1の電極指と前記電極Ｔ2-2の電極指との間の距離のう
ち短い方の距離ｘｐにおいて、ｘ＜１／２で、同時に、
前記位相差２πｙにおいて、ｘ＋ｙ＝±１／２が成り立
つことを特徴とする。請求項６に記載の超音波濃度セン
サは、前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくと
も前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用および対照用
の金属薄膜が設けられるか、または少なくとも前記領域
Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対照用の金属薄膜
が設けられており、前記感応膜が前記試料用および前記
対照用の金属薄膜のうち少なくとも前記試料用の金属薄
膜上に設けられていることを特徴とする。請求項７に記
載の超音波濃度センサは、前記移相器ＳT1およびＳT2の
それぞれの入力端が互いに１つの接続点で接続され、該
接続点は増幅器の出力端に接続され、前記圧電基板と、
前記超音波送受波手段Ｕ2と、前記増幅器とから成る遅
延線発振器が構成されることを特徴とする。請求項８に
記載の超音波濃度センサは、前記感応膜に接触する空間
に気体を通過させる手段が設けられていることを特徴と
する。請求項９に記載の超音波濃度センサは、前記圧電
基板および前記感応膜の温度を所定の温度に維持する手
段が備えられていることを特徴とする。請求項１０に記
載の超音波濃度センサは、前記圧電基板が前記圧電基板
中に励振する板波の波長と同程度またはそれ以下の厚さ
を有する圧電セラミックで成り、該圧電セラミックの分
極軸の方向は該圧電セラミックの厚さ方向と平行である
ことを特徴とする。
【作用】本発明の超音波濃度センサは圧電基板と、その
圧電基板の一方の板面上に設けられた２つの超音波送受
波手段Ｕ1およびＵ2と、所定の物質のみを選択的に吸着
する感応膜を備えて成る簡単な構造を有する。感応膜は
固体または液体で成る。超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2
はそれぞれ試料用および対照用として用いられる。本発
明の超音波濃度センサには、超音波送受波手段Ｕ1がす
だれ状電極ＴU1およびＲU1で成り、超音波送受波手段Ｕ
2がすだれ状電極ＴU2およびＲU2で成る構造（以後Ａ構
造と呼ぶ）と、超音波送受波手段Ｕ1に含まれる入力手
段および出力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状
電極Ｔ1、接地電極ＧT1および移相器ＳT1で成り、前記
超音波送受波手段Ｕ2に含まれる入力手段および出力手
段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ2、接地
電極ＧT2および移相器ＳT2で成る構造（以後Ｂ構造と呼
ぶ）とがある。すなわちＢ構造には、超音波送受波手段
Ｕ1およびＵ2の出力手段がそれぞれすだれ状電極ＲU1お
よびＲU2で成る場合（以後Ｂ１構造と呼ぶ）と、超音波
送受波手段Ｕ1の出力手段がすだれ状電極Ｒ1、接地電極
ＧR1および移相器ＳR1で成り、超音波送受波手段Ｕ2の
出力手段がすだれ状電極Ｒ2、接地電極ＧR2および移相
器ＳR2で成る場合（以後Ｂ２構造と呼ぶ）とがある。本
発明の超音波濃度センサがＡ構造で成る場合、すだれ状
電極ＴU1にすだれ状電極ＴU1の電極周期長とほぼ対応す
る周波数の電気信号を入力することにより、圧電基板中
にその電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を励振
させることができる。この板波は圧電基板中を伝搬する
につれて消耗されながらすだれ状電極ＲU1に至り、すだ
れ状電極ＲU1において再び電気信号に変換されて出力さ
れる。同様にして、すだれ状電極ＴU2にすだれ状電極Ｔ
U2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信号を入力
することにより、圧電基板中にその電極周期長とほぼ等
しい波長を有する板波を励振させることができ、この板
波は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗されながらすだ
れ状電極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2において再び電
気信号に変換されて出力される。すだれ状電極ＴU1およ
びＴU2のそれぞれの入力端を互いに１つの接続点で接続
し、この接続点を増幅器の出力端に接続する構造を採用
することが可能である。このとき、すだれ状電極ＲU2で
出力された電気信号の一部が増幅器に送られる。増幅器
では圧電基板中における板波の消耗分と、すだれ状電極
ＲU2での変換効率の損失分が増幅されて再びすだれ状電
極ＴU1およびＴU2に送られる。このようにして、圧電基
板と、超音波送受波手段Ｕ2と、増幅器とから成る遅延
線発振器を構成することができる。従って、回路構成も
簡単で、低電圧で低消費電力動作が可能である。本発明
の超音波濃度センサがＡ構造で成る場合、圧電基板の一
方の板面上におけるすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領
域Ｆ1、すだれ状電極ＴU2とＲU2との間の領域Ｆ2、圧電
基板のもう一方の板面上における領域Ｆ1に対応する領
域Ｆ3および領域Ｆ2に対応する領域Ｆ4において、感応
膜は少なくとも領域Ｆ1またはＦ3に、あるいは領域Ｆ1
とＦ3の両方に設けられている。領域Ｆ1またはＦ3に設
けられた感応膜は試料用のものである。試料用の感応膜
が領域Ｆ1に設けられている場合には領域Ｆ2に対照用の
感応膜を設けることができ、試料用の感応膜が領域Ｆ3
に設けられている場合には領域Ｆ4に対照用の感応膜を
設けることができる。感応膜が領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およ
びＦ4のすべてに設けられた構造も可能である。このよ
うな試料用および対照用の２つの感応膜を有する構造は
さらなる感度の向上をもたらす。また、領域Ｆ1、Ｆ2、
Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領域Ｆ1およびＦ2にそれ
ぞれ試料用および対照用の金属薄膜が設けられるか、ま
たは少なくとも領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用およ
び対照用の金属薄膜が設けられた構造が採用される。こ
の場合、感応膜は試料用および対照用の金属薄膜のうち
少なくとも試料用の金属薄膜上に設けられている。試料
用の感応膜が領域Ｆ1上の金属薄膜に設けられている場
合には領域Ｆ2上の金属薄膜に対照用の感応膜を設ける
ことができ、試料用の感応膜が領域Ｆ3上の金属薄膜に
設けられている場合には領域Ｆ4上の金属薄膜に対照用
の感応膜を設けることができる。このような試料用およ
び対照用の２つの感応膜を有する構造はさらなる感度の
向上をもたらす。感応膜が超音波送受波手段Ｕ1および
Ｕ2を有しない方の板面上にある構造は、感応膜が超音
波送受波手段Ｕ1およびＵ2を有する方の板面上にある構
造に比べ、２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2を外気
から遮断し保護することが容易であるばかりでなく、領
域Ｆ1およびＦ2に比べ領域Ｆ3およびＦ4の面積をより大
きくすることが可能であることから、なおいっそうの感
度の向上をもたらすことができる。金属薄膜が領域
Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられ、それらの
すべての金属薄膜上に感応膜が設けられた構造も可能で
ある。また、感応膜が圧電基板上に直接塗布された構造
に比べ、感応膜が圧電基板上に設けられた金属薄膜上に
塗布された構造は対雑音性に優れている。このようにし
て、本発明の超音波濃度センサは小型軽量で、構造も簡
単であるばかりでなく、高感度である。本発明の超音波
濃度センサがＡ構造で成る場合、試料用の金属薄膜上に
塗布された感応膜に空気中の所定の物質が吸着される
と、すだれ状電極ＴU1とＲU1との間を伝搬する板波の速
度が変化する。この板波の伝搬速度は温度に依存するこ
とから、温度による影響を除去するために、超音波送受
波手段Ｕ2が同じ圧電基板上に隣接して設けられてい
る。但し、対照用の金属薄膜上に感応膜を塗布する場
合、この対照用の感応膜は外気から遮断されることを必
要とする。また、感応膜は必ずしも超音波送受波手段Ｕ
1およびＵ2が設けられているのと同じ板面上にある必要
はない。これは、板波が圧電基板の１つの表面近傍だけ
ではなく圧電基板の２つの面上に変位が存在する形で伝
搬する波であることに起因する。このようにして、試料
用の感応膜に所定の物質が吸着される度合、つまり空気
中のその物質の濃度をすだれ状電極ＴU1およびＲU1の間
の板波の伝搬速度と、すだれ状電極ＴU2およびＲU2の間
の板波の伝搬速度との差で表わすことができる。この板
波の伝搬速度の変化はすだれ状電極ＲU1で出力された電
気信号と、すだれ状電極ＲU2で出力された電気信号との
位相差の形で現れることから、空気中の所定の物質の濃
度を位相差で表わすことが可能となる。本発明の超音波
濃度センサでは空気中の所定の物質の濃度を位相のレベ
ルにおいて高感度で検出することが可能である。従っ
て、本発明の超音波濃度センサは空気中に所定の物質が
含まれているかどうかとともに、その物質の濃度を精密
に測定するという濃度計としての機能を有する。本発明
の超音波濃度センサがＢ１構造で成る場合、すだれ状電
極ＲU1およびＲU2は圧電基板の一方の板面の端部に設け
られ、すだれ状電極Ｔ1およびＴ2はすだれ状電極ＲU1お
よびＲU2にそれぞれ隣接して設けられ、接地電極ＧT1お
よびＧT2は圧電基板のもう一方の板面のすだれ状電極Ｔ
1およびＴ2に対応する部分にそれぞれ設けられている。
すだれ状電極Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、電
極Ｔ1-1の電極指と電極Ｔ1-2の電極指との間の距離には
２種類あり、電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は移相器Ｓ
T1に並列に接続されている。移相器ＳT1は少なくともコ
イルＬT1を含む。すだれ状電極Ｔ2は電極Ｔ2-1およびＴ
2-2から成り、電極Ｔ2-1の電極指と電極Ｔ2-2の電極指
との間の距離には２種類あり、電極Ｔ2-1およびＴ2-2の
入力端は移相器ＳT2に並列に接続されている。移相器Ｓ
T2は少なくともコイルＬT2を含む。本発明の超音波濃度
センサがＢ２構造で成る場合には、すだれ状電極Ｒ1お
よびＲ2が圧電基板の一方の板面の端部に設けられる
か、またはすだれ状電極Ｔ1およびＴ2が圧電基板の一方
の板面の端部に設けられる。すなわち、入力手段が端部
に設けられた構造でも、出力手段が端部に設けられた構
造でもよい。すだれ状電極Ｒ1は電極Ｒ1-1およびＲ1-2
から成り、電極Ｒ1-1の電極指と電極Ｒ1-2の電極指との
間の距離には２種類あり、電極Ｒ1-1およびＲ1-2の出力
端は移相器ＳR1に並列に接続されている。移相器ＳR1は
少なくともコイルＬR1を含む。すだれ状電極Ｒ2は電極
Ｒ2-1およびＲ2-2から成り、電極Ｒ2-1の電極指と電極
Ｒ2-2の電極指との間の距離には２種類あり、電極Ｒ2-1
およびＲ2-2の出力端は移相器ＳR2に並列に接続されて
いる。移相器ＳR2は少なくともコイルＬR2を含む。本発
明の超音波濃度センサがＢ構造で成る場合、電極Ｔ1-1
と接地電極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電極ＧT1
との間にすだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数の電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を
介してそれぞれ入力することにより、圧電基板中に電極
周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させるこ
とができる。ここで、電極Ｔ1-1の電極指と電極Ｔ1-2の
電極指との間の距離のうち短い方の距離ｘｐにおいて、
ｘ＜１／２で、同時に、電気信号ＥT1-1とＥT1-2との位
相差２πｙにおいて、ｘ＋ｙ＝±１／２が成り立つ場合
には圧電基板中に一方向性の板波が励振される。たとえ
ば、ｘが１／４のときにはｙ＝１／４またはｙ＝−３／
４となる。つまり、距離ｘｐをｐ／４とし、位相差２π
ｙをπ／２（９０°）または−３π／２（−２７０°）
とする電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を入力することによ
り、圧電基板中に一方向性の板波を励振することが可能
となる。この板波は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗
されながら圧電基板の一方の側面で反射される。本発明
の超音波濃度センサがＢ１構造で成る場合には、この反
射波はすだれ状電極ＲU1に至り、すだれ状電極ＲU1の電
極周期長にほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1に変換さ
れて出力される。本発明の超音波濃度センサがＢ２構造
で成る場合には、この反射波はすだれ状電極Ｒ1に至
り、電極Ｒ1-1と接地電極ＧR1との間および電極Ｒ1-2と
接地電極ＧR1との間ですだれ状電極Ｒ1の電極周期長ｐ
にほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1-1およびＥR 1-2に
変換されて出力される。ここで、電極Ｒ1-1の電極指と
電極Ｒ1-2の電極指との間の距離のうち短い方の距離ｘ
ｐにおいて、ｘ＜１／２の場合に、圧電基板中を伝搬す
る一方向性の板波のみを検出して電気信号ＥR1-1および
ＥR1-2として出力することを可能にする。電気信号Ｅ
R1-1とＥR1-2との位相差２πｙにおいては、ｘ＋ｙ＝±
１／２が成り立つ。移相器ＳR1は電気信号ＥR1-1および
ＥR1-2を同じ位相の電気信号ＥR1に合成して出力する。
同様にして、電極Ｔ2-1と接地電極ＧT2との間および電
極Ｔ2-2と接地電極ＧT2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極
周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥT2-1および
ＥT2-2を移相器ＳT2を介してそれぞれ入力することによ
り、圧電基板中に電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有す
る一方向性の板波を励振させることができる。この板波
は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電基
板の一方の側面で反射される。本発明の超音波濃度セン
サがＢ１構造で成る場合には、この反射波はすだれ状電
極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2の電極周期長にほぼ対
応する周波数の電気信号ＥR2に変換されて出力される。
本発明の超音波濃度センサがＢ２構造で成る場合には、
この反射波はすだれ状電極Ｒ2に至り、電極Ｒ2-1と接地
電極ＧR2との間および電極Ｒ2- 2と接地電極ＧR2との間
ですだれ状電極Ｒ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波
数の電気信号ＥR2-1およびＥR2-2に変換されて出力され
る。移相器ＳR2は電気信号ＥR2-1およびＥR2-2を同じ位
相の電気信号ＥR2に合成して出力する。本発明の超音波
濃度センサがＢ構造で成る場合、移相器ＳT1およびＳT2
のそれぞれの入力端を互いに１つの接続点で接続し、こ
の接続点を増幅器の出力端に接続する構造を採用するこ
とが可能である。このとき、すだれ状電極ＲU2で出力さ
れた電気信号の一部または移相器ＳR2で出力された電気
信号ＥR2の一部が増幅器に送られる。増幅器では圧電基
板中における板波の消耗分と、すだれ状電極ＲU2または
Ｒ2での変換効率の損失分が増幅されて再び移相器ＳT1
およびＳT2に送られる。このようにして、圧電基板と、
超音波送受波手段Ｕ2と、増幅器とから成る遅延線発振
器を構成することができる。従って、回路構成も簡単
で、低電圧で低消費電力動作が可能である。本発明の超
音波濃度センサがＢ構造で成る場合、圧電基板の一方の
板面上の各すだれ状電極を除く部分は領域Ｆ1およびＦ2
で成り、圧電基板のもう一方の板面上の領域Ｆ1および
Ｆ2に対応する部分はそれぞれ領域Ｆ3およびＦ4で成
る。領域Ｆ1およびＦ3は超音波送受波手段Ｕ1が作る板
波の伝搬路で成り、領域Ｆ2およびＦ4は超音波送受波手
段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。感応膜は領域Ｆ1、Ｆ
2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領域Ｆ1またはＦ
3に、あるいは領域Ｆ1とＦ3の両方に設けられている。
領域Ｆ1またはＦ3に設けられた感応膜は試料用のもので
ある。試料用の感応膜が領域Ｆ1に設けられている場合
には領域Ｆ2に対照用の感応膜を設けることができ、試
料用の感応膜が領域Ｆ3に設けられている場合には領域
Ｆ4に対照用の感応膜を設けることができる。感応膜が
領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられた構造
も可能である。このような試料用および対照用の２つの
感応膜を有する構造はさらなる感度の向上をもたらす。
また、領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領
域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用および対照用の金属薄
膜が設けられるか、または少なくとも領域Ｆ3およびＦ4
にそれぞれ試料用および対照用の金属薄膜が設けられた
構造が採用される。この場合、感応膜は試料用および対
照用の金属薄膜のうち少なくとも試料用の金属薄膜上に
設けられている。試料用の感応膜が領域Ｆ1上の金属薄
膜に設けられている場合には領域Ｆ2上の金属薄膜に対
照用の感応膜を設けることができ、試料用の感応膜が領
域Ｆ3上の金属薄膜に設けられている場合には領域Ｆ4上
の金属薄膜に対照用の感応膜を設けることができる。こ
のような試料用および対照用の２つの感応膜を有する構
造はさらなる感度の向上をもたらす。金属薄膜が領域Ｆ
1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられ、それらのす
べての金属薄膜上に感応膜が設けられた構造も可能であ
る。また、感応膜が圧電基板上に直接塗布された構造に
比べ、感応膜が圧電基板上に設けられた金属薄膜上に塗
布された構造は対雑音性に優れている。このようにし
て、本発明の超音波濃度センサは小型軽量で、構造も簡
単であるばかりでなく、高感度である。本発明の超音波
濃度センサがＢ構造で成る場合、試料用の金属薄膜上に
塗布された感応膜に空気中の所定の物質が吸着される
と、圧電基板中を伝搬する板波の速度が変化する。この
板波の伝搬速度は温度に依存することから、温度による
影響を除去するために、超音波送受波手段Ｕ2が同じ圧
電基板上に隣接して設けられている。但し、対照用の金
属薄膜上に感応膜を塗布する場合、この対照用の感応膜
は外気から遮断されることを必要とする。また、感応膜
は必ずしも超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2が設けられて
いるのと同じ板面上にある必要はない。これは、板波が
圧電基板の１つの表面近傍だけではなく圧電基板の２つ
の面上に変位が存在する形で伝搬する波であることに起
因する。このようにして、試料用の感応膜に所定の物質
が吸着される度合、つまり空気中のその物質の濃度をす
だれ状電極Ｔ1からＲU1またはＲ1に至る板波の伝搬速度
と、すだれ状電極Ｔ2からＲU2またはＲ2に至る板波の伝
搬速度との差で表わすことができる。この板波の伝搬速
度の変化は電気信号ＥR1とＥR2との位相差の形で現れる
ことから、空気中の所定の物質の濃度を位相差で表わす
ことが可能となる。本発明の超音波濃度センサでは空気
中の所定の物質の濃度を位相のレベルにおいて高感度で
検出することが可能である。従って、本発明の超音波濃
度センサは空気中に所定の物質が含まれているかどうか
とともに、その物質の濃度を精密に測定するという濃度
計としての機能を有する。本発明の超音波濃度センサの
Ｂ構造をＡ構造と比較した場合、Ｂ構造の方が板波の伝
搬路としての感応膜の部分を実質的に２倍利用できるの
で、高感度化につながる。また、Ｂ構造の方が感応膜の
作製が容易である。本発明の超音波濃度センサでは、感
応膜に接触する空間に気体を通過させる手段を備えた構
造を採用することができる。この手段を設けることによ
り、感応膜には時間の経過とともに気体が通過すること
になる。従って、応答時間を短縮させることができる。
また、時間ごとの物質の濃度変化を測定することが可能
となる。本発明の超音波濃度センサでは、圧電基板およ
び感応膜の温度を所定の温度に維持する手段を備えた構
造を採用することができる。この温度維持手段と気体通
過手段とを併用することにより、感応膜への吸着速度
と、いったん感応膜に吸着された物質を感応膜の外へ放
出する速度との均衡をはかり、時間ごとの物質の濃度変
化を短い応答時間で感度よく測定することが可能とな
る。この際、温度が高すぎると吸着速度よりも放出速度
の方が大きくなり、温度が低すぎると吸着速度よりも放
出速度の方が小さくなって、どちらの場合も感度が低下
する。どの温度に設定するかは感応膜によって異なるば
かりでなく、試料としての物質の種類によっても異な
る。圧電基板が圧電セラミックで成り、圧電セラミック
の分極軸の方向がその圧電セラミックの厚さ方向と平行
（つまり、板面に対して垂直）である構造を採用するこ
とにより、板波用トランスデューサの機能の向上を図る
ことが可能であり、低電圧で、低消費電力を実現でき
る。本発明の超音波濃度センサはにおいの感知、有毒ガ
スの感知、生鮮食品の鮮度の測定など様々な分野への応
用が可能である。
圧電基板の一方の板面上に設けられた２つの超音波送受
波手段Ｕ1およびＵ2と、所定の物質のみを選択的に吸着
する感応膜を備えて成る簡単な構造を有する。感応膜は
固体または液体で成る。超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2
はそれぞれ試料用および対照用として用いられる。本発
明の超音波濃度センサには、超音波送受波手段Ｕ1がす
だれ状電極ＴU1およびＲU1で成り、超音波送受波手段Ｕ
2がすだれ状電極ＴU2およびＲU2で成る構造（以後Ａ構
造と呼ぶ）と、超音波送受波手段Ｕ1に含まれる入力手
段および出力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状
電極Ｔ1、接地電極ＧT1および移相器ＳT1で成り、前記
超音波送受波手段Ｕ2に含まれる入力手段および出力手
段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ2、接地
電極ＧT2および移相器ＳT2で成る構造（以後Ｂ構造と呼
ぶ）とがある。すなわちＢ構造には、超音波送受波手段
Ｕ1およびＵ2の出力手段がそれぞれすだれ状電極ＲU1お
よびＲU2で成る場合（以後Ｂ１構造と呼ぶ）と、超音波
送受波手段Ｕ1の出力手段がすだれ状電極Ｒ1、接地電極
ＧR1および移相器ＳR1で成り、超音波送受波手段Ｕ2の
出力手段がすだれ状電極Ｒ2、接地電極ＧR2および移相
器ＳR2で成る場合（以後Ｂ２構造と呼ぶ）とがある。本
発明の超音波濃度センサがＡ構造で成る場合、すだれ状
電極ＴU1にすだれ状電極ＴU1の電極周期長とほぼ対応す
る周波数の電気信号を入力することにより、圧電基板中
にその電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を励振
させることができる。この板波は圧電基板中を伝搬する
につれて消耗されながらすだれ状電極ＲU1に至り、すだ
れ状電極ＲU1において再び電気信号に変換されて出力さ
れる。同様にして、すだれ状電極ＴU2にすだれ状電極Ｔ
U2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信号を入力
することにより、圧電基板中にその電極周期長とほぼ等
しい波長を有する板波を励振させることができ、この板
波は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗されながらすだ
れ状電極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2において再び電
気信号に変換されて出力される。すだれ状電極ＴU1およ
びＴU2のそれぞれの入力端を互いに１つの接続点で接続
し、この接続点を増幅器の出力端に接続する構造を採用
することが可能である。このとき、すだれ状電極ＲU2で
出力された電気信号の一部が増幅器に送られる。増幅器
では圧電基板中における板波の消耗分と、すだれ状電極
ＲU2での変換効率の損失分が増幅されて再びすだれ状電
極ＴU1およびＴU2に送られる。このようにして、圧電基
板と、超音波送受波手段Ｕ2と、増幅器とから成る遅延
線発振器を構成することができる。従って、回路構成も
簡単で、低電圧で低消費電力動作が可能である。本発明
の超音波濃度センサがＡ構造で成る場合、圧電基板の一
方の板面上におけるすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領
域Ｆ1、すだれ状電極ＴU2とＲU2との間の領域Ｆ2、圧電
基板のもう一方の板面上における領域Ｆ1に対応する領
域Ｆ3および領域Ｆ2に対応する領域Ｆ4において、感応
膜は少なくとも領域Ｆ1またはＦ3に、あるいは領域Ｆ1
とＦ3の両方に設けられている。領域Ｆ1またはＦ3に設
けられた感応膜は試料用のものである。試料用の感応膜
が領域Ｆ1に設けられている場合には領域Ｆ2に対照用の
感応膜を設けることができ、試料用の感応膜が領域Ｆ3
に設けられている場合には領域Ｆ4に対照用の感応膜を
設けることができる。感応膜が領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およ
びＦ4のすべてに設けられた構造も可能である。このよ
うな試料用および対照用の２つの感応膜を有する構造は
さらなる感度の向上をもたらす。また、領域Ｆ1、Ｆ2、
Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領域Ｆ1およびＦ2にそれ
ぞれ試料用および対照用の金属薄膜が設けられるか、ま
たは少なくとも領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用およ
び対照用の金属薄膜が設けられた構造が採用される。こ
の場合、感応膜は試料用および対照用の金属薄膜のうち
少なくとも試料用の金属薄膜上に設けられている。試料
用の感応膜が領域Ｆ1上の金属薄膜に設けられている場
合には領域Ｆ2上の金属薄膜に対照用の感応膜を設ける
ことができ、試料用の感応膜が領域Ｆ3上の金属薄膜に
設けられている場合には領域Ｆ4上の金属薄膜に対照用
の感応膜を設けることができる。このような試料用およ
び対照用の２つの感応膜を有する構造はさらなる感度の
向上をもたらす。感応膜が超音波送受波手段Ｕ1および
Ｕ2を有しない方の板面上にある構造は、感応膜が超音
波送受波手段Ｕ1およびＵ2を有する方の板面上にある構
造に比べ、２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2を外気
から遮断し保護することが容易であるばかりでなく、領
域Ｆ1およびＦ2に比べ領域Ｆ3およびＦ4の面積をより大
きくすることが可能であることから、なおいっそうの感
度の向上をもたらすことができる。金属薄膜が領域
Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられ、それらの
すべての金属薄膜上に感応膜が設けられた構造も可能で
ある。また、感応膜が圧電基板上に直接塗布された構造
に比べ、感応膜が圧電基板上に設けられた金属薄膜上に
塗布された構造は対雑音性に優れている。このようにし
て、本発明の超音波濃度センサは小型軽量で、構造も簡
単であるばかりでなく、高感度である。本発明の超音波
濃度センサがＡ構造で成る場合、試料用の金属薄膜上に
塗布された感応膜に空気中の所定の物質が吸着される
と、すだれ状電極ＴU1とＲU1との間を伝搬する板波の速
度が変化する。この板波の伝搬速度は温度に依存するこ
とから、温度による影響を除去するために、超音波送受
波手段Ｕ2が同じ圧電基板上に隣接して設けられてい
る。但し、対照用の金属薄膜上に感応膜を塗布する場
合、この対照用の感応膜は外気から遮断されることを必
要とする。また、感応膜は必ずしも超音波送受波手段Ｕ
1およびＵ2が設けられているのと同じ板面上にある必要
はない。これは、板波が圧電基板の１つの表面近傍だけ
ではなく圧電基板の２つの面上に変位が存在する形で伝
搬する波であることに起因する。このようにして、試料
用の感応膜に所定の物質が吸着される度合、つまり空気
中のその物質の濃度をすだれ状電極ＴU1およびＲU1の間
の板波の伝搬速度と、すだれ状電極ＴU2およびＲU2の間
の板波の伝搬速度との差で表わすことができる。この板
波の伝搬速度の変化はすだれ状電極ＲU1で出力された電
気信号と、すだれ状電極ＲU2で出力された電気信号との
位相差の形で現れることから、空気中の所定の物質の濃
度を位相差で表わすことが可能となる。本発明の超音波
濃度センサでは空気中の所定の物質の濃度を位相のレベ
ルにおいて高感度で検出することが可能である。従っ
て、本発明の超音波濃度センサは空気中に所定の物質が
含まれているかどうかとともに、その物質の濃度を精密
に測定するという濃度計としての機能を有する。本発明
の超音波濃度センサがＢ１構造で成る場合、すだれ状電
極ＲU1およびＲU2は圧電基板の一方の板面の端部に設け
られ、すだれ状電極Ｔ1およびＴ2はすだれ状電極ＲU1お
よびＲU2にそれぞれ隣接して設けられ、接地電極ＧT1お
よびＧT2は圧電基板のもう一方の板面のすだれ状電極Ｔ
1およびＴ2に対応する部分にそれぞれ設けられている。
すだれ状電極Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、電
極Ｔ1-1の電極指と電極Ｔ1-2の電極指との間の距離には
２種類あり、電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は移相器Ｓ
T1に並列に接続されている。移相器ＳT1は少なくともコ
イルＬT1を含む。すだれ状電極Ｔ2は電極Ｔ2-1およびＴ
2-2から成り、電極Ｔ2-1の電極指と電極Ｔ2-2の電極指
との間の距離には２種類あり、電極Ｔ2-1およびＴ2-2の
入力端は移相器ＳT2に並列に接続されている。移相器Ｓ
T2は少なくともコイルＬT2を含む。本発明の超音波濃度
センサがＢ２構造で成る場合には、すだれ状電極Ｒ1お
よびＲ2が圧電基板の一方の板面の端部に設けられる
か、またはすだれ状電極Ｔ1およびＴ2が圧電基板の一方
の板面の端部に設けられる。すなわち、入力手段が端部
に設けられた構造でも、出力手段が端部に設けられた構
造でもよい。すだれ状電極Ｒ1は電極Ｒ1-1およびＲ1-2
から成り、電極Ｒ1-1の電極指と電極Ｒ1-2の電極指との
間の距離には２種類あり、電極Ｒ1-1およびＲ1-2の出力
端は移相器ＳR1に並列に接続されている。移相器ＳR1は
少なくともコイルＬR1を含む。すだれ状電極Ｒ2は電極
Ｒ2-1およびＲ2-2から成り、電極Ｒ2-1の電極指と電極
Ｒ2-2の電極指との間の距離には２種類あり、電極Ｒ2-1
およびＲ2-2の出力端は移相器ＳR2に並列に接続されて
いる。移相器ＳR2は少なくともコイルＬR2を含む。本発
明の超音波濃度センサがＢ構造で成る場合、電極Ｔ1-1
と接地電極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電極ＧT1
との間にすだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数の電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を
介してそれぞれ入力することにより、圧電基板中に電極
周期長ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させるこ
とができる。ここで、電極Ｔ1-1の電極指と電極Ｔ1-2の
電極指との間の距離のうち短い方の距離ｘｐにおいて、
ｘ＜１／２で、同時に、電気信号ＥT1-1とＥT1-2との位
相差２πｙにおいて、ｘ＋ｙ＝±１／２が成り立つ場合
には圧電基板中に一方向性の板波が励振される。たとえ
ば、ｘが１／４のときにはｙ＝１／４またはｙ＝−３／
４となる。つまり、距離ｘｐをｐ／４とし、位相差２π
ｙをπ／２（９０°）または−３π／２（−２７０°）
とする電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を入力することによ
り、圧電基板中に一方向性の板波を励振することが可能
となる。この板波は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗
されながら圧電基板の一方の側面で反射される。本発明
の超音波濃度センサがＢ１構造で成る場合には、この反
射波はすだれ状電極ＲU1に至り、すだれ状電極ＲU1の電
極周期長にほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1に変換さ
れて出力される。本発明の超音波濃度センサがＢ２構造
で成る場合には、この反射波はすだれ状電極Ｒ1に至
り、電極Ｒ1-1と接地電極ＧR1との間および電極Ｒ1-2と
接地電極ＧR1との間ですだれ状電極Ｒ1の電極周期長ｐ
にほぼ対応する周波数の電気信号ＥR1-1およびＥR 1-2に
変換されて出力される。ここで、電極Ｒ1-1の電極指と
電極Ｒ1-2の電極指との間の距離のうち短い方の距離ｘ
ｐにおいて、ｘ＜１／２の場合に、圧電基板中を伝搬す
る一方向性の板波のみを検出して電気信号ＥR1-1および
ＥR1-2として出力することを可能にする。電気信号Ｅ
R1-1とＥR1-2との位相差２πｙにおいては、ｘ＋ｙ＝±
１／２が成り立つ。移相器ＳR1は電気信号ＥR1-1および
ＥR1-2を同じ位相の電気信号ＥR1に合成して出力する。
同様にして、電極Ｔ2-1と接地電極ＧT2との間および電
極Ｔ2-2と接地電極ＧT2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極
周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥT2-1および
ＥT2-2を移相器ＳT2を介してそれぞれ入力することによ
り、圧電基板中に電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有す
る一方向性の板波を励振させることができる。この板波
は圧電基板中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電基
板の一方の側面で反射される。本発明の超音波濃度セン
サがＢ１構造で成る場合には、この反射波はすだれ状電
極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2の電極周期長にほぼ対
応する周波数の電気信号ＥR2に変換されて出力される。
本発明の超音波濃度センサがＢ２構造で成る場合には、
この反射波はすだれ状電極Ｒ2に至り、電極Ｒ2-1と接地
電極ＧR2との間および電極Ｒ2- 2と接地電極ＧR2との間
ですだれ状電極Ｒ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波
数の電気信号ＥR2-1およびＥR2-2に変換されて出力され
る。移相器ＳR2は電気信号ＥR2-1およびＥR2-2を同じ位
相の電気信号ＥR2に合成して出力する。本発明の超音波
濃度センサがＢ構造で成る場合、移相器ＳT1およびＳT2
のそれぞれの入力端を互いに１つの接続点で接続し、こ
の接続点を増幅器の出力端に接続する構造を採用するこ
とが可能である。このとき、すだれ状電極ＲU2で出力さ
れた電気信号の一部または移相器ＳR2で出力された電気
信号ＥR2の一部が増幅器に送られる。増幅器では圧電基
板中における板波の消耗分と、すだれ状電極ＲU2または
Ｒ2での変換効率の損失分が増幅されて再び移相器ＳT1
およびＳT2に送られる。このようにして、圧電基板と、
超音波送受波手段Ｕ2と、増幅器とから成る遅延線発振
器を構成することができる。従って、回路構成も簡単
で、低電圧で低消費電力動作が可能である。本発明の超
音波濃度センサがＢ構造で成る場合、圧電基板の一方の
板面上の各すだれ状電極を除く部分は領域Ｆ1およびＦ2
で成り、圧電基板のもう一方の板面上の領域Ｆ1および
Ｆ2に対応する部分はそれぞれ領域Ｆ3およびＦ4で成
る。領域Ｆ1およびＦ3は超音波送受波手段Ｕ1が作る板
波の伝搬路で成り、領域Ｆ2およびＦ4は超音波送受波手
段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。感応膜は領域Ｆ1、Ｆ
2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領域Ｆ1またはＦ
3に、あるいは領域Ｆ1とＦ3の両方に設けられている。
領域Ｆ1またはＦ3に設けられた感応膜は試料用のもので
ある。試料用の感応膜が領域Ｆ1に設けられている場合
には領域Ｆ2に対照用の感応膜を設けることができ、試
料用の感応膜が領域Ｆ3に設けられている場合には領域
Ｆ4に対照用の感応膜を設けることができる。感応膜が
領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられた構造
も可能である。このような試料用および対照用の２つの
感応膜を有する構造はさらなる感度の向上をもたらす。
また、領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち少なくとも領
域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用および対照用の金属薄
膜が設けられるか、または少なくとも領域Ｆ3およびＦ4
にそれぞれ試料用および対照用の金属薄膜が設けられた
構造が採用される。この場合、感応膜は試料用および対
照用の金属薄膜のうち少なくとも試料用の金属薄膜上に
設けられている。試料用の感応膜が領域Ｆ1上の金属薄
膜に設けられている場合には領域Ｆ2上の金属薄膜に対
照用の感応膜を設けることができ、試料用の感応膜が領
域Ｆ3上の金属薄膜に設けられている場合には領域Ｆ4上
の金属薄膜に対照用の感応膜を設けることができる。こ
のような試料用および対照用の２つの感応膜を有する構
造はさらなる感度の向上をもたらす。金属薄膜が領域Ｆ
1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のすべてに設けられ、それらのす
べての金属薄膜上に感応膜が設けられた構造も可能であ
る。また、感応膜が圧電基板上に直接塗布された構造に
比べ、感応膜が圧電基板上に設けられた金属薄膜上に塗
布された構造は対雑音性に優れている。このようにし
て、本発明の超音波濃度センサは小型軽量で、構造も簡
単であるばかりでなく、高感度である。本発明の超音波
濃度センサがＢ構造で成る場合、試料用の金属薄膜上に
塗布された感応膜に空気中の所定の物質が吸着される
と、圧電基板中を伝搬する板波の速度が変化する。この
板波の伝搬速度は温度に依存することから、温度による
影響を除去するために、超音波送受波手段Ｕ2が同じ圧
電基板上に隣接して設けられている。但し、対照用の金
属薄膜上に感応膜を塗布する場合、この対照用の感応膜
は外気から遮断されることを必要とする。また、感応膜
は必ずしも超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2が設けられて
いるのと同じ板面上にある必要はない。これは、板波が
圧電基板の１つの表面近傍だけではなく圧電基板の２つ
の面上に変位が存在する形で伝搬する波であることに起
因する。このようにして、試料用の感応膜に所定の物質
が吸着される度合、つまり空気中のその物質の濃度をす
だれ状電極Ｔ1からＲU1またはＲ1に至る板波の伝搬速度
と、すだれ状電極Ｔ2からＲU2またはＲ2に至る板波の伝
搬速度との差で表わすことができる。この板波の伝搬速
度の変化は電気信号ＥR1とＥR2との位相差の形で現れる
ことから、空気中の所定の物質の濃度を位相差で表わす
ことが可能となる。本発明の超音波濃度センサでは空気
中の所定の物質の濃度を位相のレベルにおいて高感度で
検出することが可能である。従って、本発明の超音波濃
度センサは空気中に所定の物質が含まれているかどうか
とともに、その物質の濃度を精密に測定するという濃度
計としての機能を有する。本発明の超音波濃度センサの
Ｂ構造をＡ構造と比較した場合、Ｂ構造の方が板波の伝
搬路としての感応膜の部分を実質的に２倍利用できるの
で、高感度化につながる。また、Ｂ構造の方が感応膜の
作製が容易である。本発明の超音波濃度センサでは、感
応膜に接触する空間に気体を通過させる手段を備えた構
造を採用することができる。この手段を設けることによ
り、感応膜には時間の経過とともに気体が通過すること
になる。従って、応答時間を短縮させることができる。
また、時間ごとの物質の濃度変化を測定することが可能
となる。本発明の超音波濃度センサでは、圧電基板およ
び感応膜の温度を所定の温度に維持する手段を備えた構
造を採用することができる。この温度維持手段と気体通
過手段とを併用することにより、感応膜への吸着速度
と、いったん感応膜に吸着された物質を感応膜の外へ放
出する速度との均衡をはかり、時間ごとの物質の濃度変
化を短い応答時間で感度よく測定することが可能とな
る。この際、温度が高すぎると吸着速度よりも放出速度
の方が大きくなり、温度が低すぎると吸着速度よりも放
出速度の方が小さくなって、どちらの場合も感度が低下
する。どの温度に設定するかは感応膜によって異なるば
かりでなく、試料としての物質の種類によっても異な
る。圧電基板が圧電セラミックで成り、圧電セラミック
の分極軸の方向がその圧電セラミックの厚さ方向と平行
（つまり、板面に対して垂直）である構造を採用するこ
とにより、板波用トランスデューサの機能の向上を図る
ことが可能であり、低電圧で、低消費電力を実現でき
る。本発明の超音波濃度センサはにおいの感知、有毒ガ
スの感知、生鮮食品の鮮度の測定など様々な分野への応
用が可能である。
【実施例】図１は本発明の超音波濃度センサの第１の実
施例を示す斜視図である。本実施例はすだれ状電極ＴU1
およびＲU1で成る超音波送受波手段Ｕ1、すだれ状電極
ＴU 2およびＲU2で成る超音波送受波手段Ｕ2、圧電基板
１、金属薄膜２、３、感応膜４、カバー５、恒温器６、
増幅器７、移相器８および位相差検出回路９から成る。
但し、図１では圧電基板１、金属薄膜２、３、感応膜４
およびカバー５のみが描かれている。圧電基板１の材質
は圧電セラミックで、圧電基板１は長さ５０ｍｍ、幅２
０ｍｍ、厚さ２３０μｍのＴＤＫ製１０１Ａ材（製品
名）で成る。各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で成
り、同様な形状を成していて、圧電基板１の一方の板面
上に設けられている。圧電基板１のもう一方の板面上に
おけるすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領域Ｆ3および
すだれ状電極ＴU2とＲU2との間の領域Ｆ4にはそれぞれ
長さ８ｍｍ、幅８ｍｍのアルミニウムで成る金属薄膜２
および３が真空蒸着されており、金属薄膜２の上には感
応膜４が塗布されている。カバー５には吸気口および排
気口が設けられており、カバー５は感応膜４を覆うよう
な形で感応膜４を外気から遮断している。図１の超音波
濃度センサの駆動時には、カバー５の吸気口５ａから気
体が取入れられ排気口５ｂから排出され、その送風速度
は９０ｍｌ／ｍｉｎである。また、恒温器６（本実施例
では図示せず）によって圧電基板１および感応膜４の温
度を所定の温度に維持することができる。図２は図１の
圧電基板１を裏側から見たときの平面図である。但し、
図２では圧電基板１、すだれ状電極ＴU1、ＴU2、ＲU1お
よびＲU2のみが描かれている。各すだれ状電極は正規型
を成し、電極周期長は３２０μｍ、電極指の長さは２４
００μｍである。すだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領域
が領域Ｆ1であり、領域Ｆ3に対応している。すだれ状電
極ＴU2とＲU2との間の領域が領域Ｆ2であり、領域Ｆ4に
対応している。領域Ｆ1およびＦ3は超音波送受波手段Ｕ
1が作る板波の伝搬路で成り、領域Ｆ2およびＦ4は超音
波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。図３は図
１の超音波濃度センサの駆動回路を示す構成図である。
すだれ状電極ＴU1にすだれ状電極ＴU1の電極周期長とほ
ぼ対応する周波数の電気信号を入力することにより、圧
電基板１中のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間にすだれ状
電極ＴU1の電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を
励振させることができる。この板波は圧電基板１中を伝
搬するにつれて消耗されながらすだれ状電極ＲU1に至
り、すだれ状電極ＲU1において再び電気信号に変換され
て出力される。同様にして、すだれ状電極ＴU2にすだれ
状電極ＴU2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信
号を入力することにより、圧電基板１中のすだれ状電極
ＴU2とＲU2との間にすだれ状電極ＴU2の電極周期長とほ
ぼ等しい波長を有する板波を励振させることができる。
この板波は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗されな
がらすだれ状電極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2におい
て再び電気信号に変換されて出力される。すだれ状電極
ＲU2で出力された電気信号の一部は位相差検出回路９に
送られ、残部は移相器８を介して増幅器７に送られる。
増幅器７では圧電基板１中における板波の消耗分と、す
だれ状電極ＲU2での変換効率の損失分が増幅されてすだ
れ状電極ＴU1およびＴU2に送られる。このようにして、
圧電基板１中のすだれ状電極ＴU2とＲU2との間を遅延素
子とする遅延線発振器が構成される。この遅延線発振器
の発振周波数は１２．５ＭＨｚである。すだれ状電極Ｒ
U1で出力された電気信号は位相差検出回路９に送られ
る。図１の超音波濃度センサの駆動時、所定の物質を含
む気体がカバー５の中に取り入れられると、その物質が
感応膜４に吸着されてすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の
板波の伝搬速度が変化する。板波の伝搬速度の変化はす
だれ状電極ＲU1における出力電気信号の遅延位相差の変
化の形で現れる。ところで、板波の伝搬速度は温度に依
存する。そこで、物質が感応膜４に吸着されたことによ
る板波の伝搬速度の変化をすだれ状電極ＲU1における出
力電気信号と、すだれ状電極ＲU2における出力電気信号
との位相差で表わしている。このようにして、対照用の
超音波送受波手段Ｕ2を設けることにより、温度による
影響が除去される。また、板波の伝搬速度の変化は遅延
線発振器の発振周波数に相関する。従って、感応膜４に
所定の物質が吸着される度合、つまり気体中のその物質
の濃度をすだれ状電極ＲU1における出力電気信号と、す
だれ状電極ＲU2における出力電気信号との位相差で表わ
すか、または遅延線発振器の発振周波数で表わすことが
可能となる。位相差および発振周波数は位相差検出回路
９あるいは周波数カウンタ（ここでは図示せず。）で検
出することができる。図４は空気中の所定の物質が感応
膜４に吸着された場合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位
相差の時間による変化を示す特性図である。金属薄膜２
の上にはキャスティング法によりスフィンゴミエリンの
薄膜が形成され、感応膜４として用いられた。また、和
光純薬工業（株）製のカビ臭物質（以後２ＭＩＢと略
す）０．２５ｍｌを純水に溶解して全量を２５ｍｌとし
た溶液が試料溶液として用いられ、対照溶液としては純
水が用いられた。第１の期間に、対照溶液と接触する空
気をカバー５の中に６００秒間送り込み、第２の期間
に、試料溶液と接触する空気をカバー５の中に１２００
秒間送り込み、第３の期間に、再び対照溶液と接触する
空気を９００秒間送り込んた。位相差の測定は毎秒行っ
た。圧電基板１および感応膜４の温度は恒温器６によっ
て２０℃に維持された。図４によれば、感応膜４が試料
を感知するとすぐに位相差が増大し、試料を感知し続け
ている第２の期間は位相差がほぼ一定で、第３の期間に
移行するとすぐに位相差が減少することが分かる。図５
は図４の特性を遅延線発振器の発振周波数で示した場合
の特性図である。図５によれば、感応膜４が試料を感知
するとすぐに発振周波数が減少し、試料を感知し続けて
いる第２の期間は発振周波数がほぼ一定で、第３の期間
に移行するとすぐに発振周波数が減少することが分か
る。図６は空気中の所定の物質が感応膜４に吸着された
場合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による
変化を示す特性図である。感応膜４としてはスフィンゴ
ミエリンが用いられ、０．０２５ｍｌの２ＭＩＢを純水
に溶解して全量を２５ｍｌとした溶液が試料溶液として
用いられ、対照溶液としては純水が用いられた。第１の
期間に、対照溶液と接触する空気をカバー５の中に１０
秒間送り込み、第２の期間に、試料溶液と接触する空気
をカバー５の中に６０秒間送り込み、第３の期間に、再
び対照溶液と接触する空気を８０秒間送り込んた。位相
差の測定は毎秒行った。圧電基板１および感応膜４の温
度は恒温器６によって４０℃に維持された。また、第１
の期間の初めに対応する位相差を零に設定した。図６に
おける試料溶液の濃度は図４における試料溶液の濃度の
１／１０であるが、試料に対する感度が上昇し、その
上、応答速度も速くなっていることが分かる。また、空
気中の２ＭＩＢの濃度と位相差の変化量との相関性を予
め求めておけば、未知の空間での２ＭＩＢの濃度を位相
差の変化量から求めることが可能となる。このようにし
て、位相差が変化することにより空気中に２ＭＩＢが含
まれていることが感知され、その位相差の変化量から空
気中の２ＭＩＢの濃度が分かる。また、圧電基板１およ
び感応膜４の温度は４０℃に維持されるとよいことが分
かる。図７は本発明の超音波濃度センサの第２の実施例
を示す断面図である。本実施例は超音波送受波手段
Ｕ1、Ｕ2、圧電基板１、増幅器７、移相器８、位相差検
出回路９、金属薄膜１０、１１、感応膜１２および１３
から成る。超音波送受波手段Ｕ1はすだれ状電極Ｔ1、Ｒ
1、接地電極ＧT1、ＧR1、移相器ＳT1およびＳR1で成
り、超音波送受波手段Ｕ2はすだれ状電極Ｔ2、Ｒ2、接
地電極ＧT2、ＧR2、移相器ＳT2およびＳR2で成る。移相
器ＳT1、ＳT2、ＳR1およびＳR2はそれぞれコイルＬT1、
ＬT2、ＬR1およびＬR2を含む。但し、図７ではすだれ状
電極Ｔ1、Ｒ1、接地電極ＧT1、ＧR1、移相器ＳT1、
ＳR1、圧電基板１、金属薄膜１０および感応膜１２のみ
が描かれている。各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で
成り、同様な形状を成している。各接地電極はアルミニ
ウム薄膜で成り、同様な形状を成している。すだれ状電
極Ｔ1およびＴ2は圧電基板１の一方の板面の端部に設け
られ、接地電極ＧT1およびＧT2は圧電基板１のもう一方
の板面のすだれ状電極Ｔ1およびＴ2に対応する部分にそ
れぞれ設けられている。すだれ状電極Ｒ1およびＲ2はす
だれ状電極Ｔ1およびＴ2にそれぞれ隣接して設けられ、
接地電極ＧR1およびＧR2は圧電基板のもう一方の板面の
すだれ状電極Ｒ1およびＲ2に対応する部分にそれぞれ設
けられている。なお、本実施例では、すだれ状電極Ｔ1
およびＴ2が圧電基板１の一方の板面の端部に設けら
れ、すだれ状電極Ｒ1およびＲ2がすだれ状電極Ｔ1およ
びＴ2にそれぞれ隣接して設けられているが、すだれ状
電極Ｒ1およびＲ2が圧電基板１の一方の板面の端部に設
けられ、すだれ状電極Ｔ1およびＴ2がすだれ状電極Ｒ1
およびＲ2にそれぞれ隣接して設けられた構造、つま
り、入力手段と出力手段とが互いに入れ替わった構造も
可能である。圧電基板の一方の板面上の各すだれ状電極
を除く２つの領域Ｆ1およびＦ2にはそれぞれ長さ８ｍ
ｍ、幅８ｍｍのアルミニウムで成る金属薄膜１０および
１１が真空蒸着されており、金属薄膜１０および１１の
上には感応膜１２および１３がそれぞれ塗布されてい
る。領域Ｆ1は超音波送受波手段Ｕ1が作る板波の伝搬路
で成り、領域Ｆ2は超音波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝
搬路で成る。圧電基板１のもう一方の板面上の各接地電
極を除く部分は領域Ｆ1に対応する領域Ｆ3と領域Ｆ2に
対応する領域Ｆ4で成り、領域Ｆ3は超音波送受波手段Ｕ
1が作る板波の伝搬路で成り、領域Ｆ4は超音波送受波手
段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。図８は図７のすだれ
状電極Ｔ1を示す平面図である。すだれ状電極Ｒ1、Ｔ2
およびＲ2もすだれ状電極Ｔ1と同様で、１０対の電極指
を有する正規型のものであり、電極周期長ｐは３２０μ
ｍ、電極指の長さは２４００μｍである。すだれ状電極
Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、すだれ状電極Ｔ2
は電極Ｔ2-1およびＴ2-2から成り、すだれ状電極Ｒ1は
電極Ｒ1-1およびＲ1-2から成り、すだれ状電極Ｒ2は電
極Ｒ2-1およびＲ2-2から成る。電極Ｔ1-1の電極指と電
極Ｔ1-2の電極指との間の距離には２種類あり、そのう
ち短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極Ｔ2-1の電
極指と電極Ｔ2-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極Ｒ1-1の
電極指と電極Ｒ1-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、そのうち短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極
Ｒ2-1の電極指と電極Ｒ2-2の電極指との間の距離には２
種類あり、そのうち短い方の距離ｘｐは８０μｍであ
る。電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は移相器ＳT1に並列
に接続され、電極Ｔ2-1およびＴ2-2の入力端は移相器Ｓ
T2に並列に接続され、電極Ｒ1-1およびＲ1-2の出力端は
移相器ＳR1に並列に接続され、電極Ｒ2-1およびＲ2 -2の
出力端は移相器ＳR2に並列に接続されている。図９は図
７の超音波濃度センサの平面図である。但し、図９では
各すだれ状電極、圧電基板１、各金属薄膜および各感応
膜のみが描かれている。図７の超音波濃度センサを駆動
する場合の回路は図３の駆動回路が用いられる。この場
合、移相器ＳT1およびＳT2の入力端子は互いに１つの接
続点で接続されて、その接続点が増幅器７の出力端子に
接続される。また、移相器ＳR1の出力端子は位相差検出
回路９に接続され、移相器ＳR2の出力端子は移相器８お
よび位相差検出回路に接続される。電極Ｔ1-1と接地電
極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電極ＧT1との間に
すだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数
を有し、位相差が９０°または−２７０°の電気信号Ｅ
T1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を介してそれぞれ入力す
ることにより、圧電基板中に電極周期長ｐとほぼ等しい
波長を有する板波を励振させることができる。この板波
は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電
基板１の一方の側面（感応膜１２および１３に隣接する
側面）で反射され、すだれ状電極Ｒ1に至り、電極Ｒ1-1
と接地電極ＧR1との間および電極Ｒ1-2と接地電極ＧR1
との間ですだれ状電極Ｒ1の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数を有し、位相差が９０°または−２７０°の電
気信号ＥR1 -1およびＥR1-2に変換されて出力される。移
相器ＳR1は電気信号ＥR1-1およびＥR1-2を同じ位相の電
気信号ＥR1に合成して出力する。同様にして、電極Ｔ
2-1と接地電極ＧT2との間および電極Ｔ2-2と接地電極Ｇ
T2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極周期長ｐにほぼ対応
する周波数を有し、位相差が９０°または−２７０°の
電気信号ＥT2-1およびＥT2-2を移相器ＳT2を介してそれ
ぞれ入力することにより、圧電基板１中に電極周期長ｐ
とほぼ等しい波長を有する一方向性の板波を励振させる
ことができる。この板波は圧電基板１中を伝搬するにつ
れて消耗されながら圧電基板１の一方の側面で反射さ
れ、すだれ状電極Ｒ2に至り、電極Ｒ2-1と接地電極ＧR2
との間および電極Ｒ2-2と接地電極ＧR2との間ですだれ
状電極Ｒ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数を有
し、位相差が９０°または−２７０°の電気信号ＥR2-1
およびＥR2-2に変換されて出力される。移相器ＳR2は電
気信号ＥR2 -1およびＥR2-2を同じ位相の電気信号ＥR2に
合成して出力する。移相器ＳR2で出力された電気信号Ｅ
R2の一部は位相差検出回路９に送られ、残部は移相器８
を介して増幅器７に送られる。増幅器７では圧電基板１
中における板波の消耗分と、すだれ状電極Ｒ2での変換
効率の損失分が増幅されて移相器ＳT1およびＳT2に送ら
れる。このようにして、圧電基板１中のすだれ状電極Ｔ
2とＲ2との間を遅延素子とする遅延線発振器が構成され
る。この遅延線発振器の発振周波数は１２．５ＭＨｚで
ある。移相器ＳR1で出力された電気信号ＥR1は位相差検
出回路９に送られる。図７の超音波濃度センサの駆動
時、所定の物質を含む気体が試料用の感応膜１２に接触
すると、その物質が感応膜１２に吸着されてすだれ状電
極Ｔ1とＲ1との間の板波の伝搬速度が変化する。このと
き、対照用の感応膜１３にはその物質を含む気体が接触
しないようにカバーしておく必要がある。また、圧電基
板１および感応膜１２および１３の温度は吸着する物質
に応じて適当な温度に維持される。移相器ＳR1における
出力電気信号の遅延位相差の変化の形で現れる。ところ
で、板波の伝搬速度は温度に依存する。そこで、物質が
感応膜１２に吸着されたことによる板波の伝搬速度の変
化を移相器ＳR1における出力電気信号と、移相器ＳR2に
おける出力電気信号との位相差で表わしている。このよ
うにして、対照用の超音波送受波手段Ｕ2を設けること
により、温度による影響が除去される。また、板波の伝
搬速度の変化は遅延線発振器の発振周波数に相関する。
従って、感応膜１２に所定の物質が吸着される度合、つ
まり気体中のその物質の濃度を移相器ＳR1における出力
電気信号と、移相器ＳR2における出力電気信号との位相
差で表わすか、または遅延線発振器の発振周波数で表わ
すことが可能となる。位相差および発振周波数は位相差
検出回路９あるいは周波数カウンタ（ここでは図示せ
ず。）で検出することができる。図１０は本発明の超音
波濃度センサの第３の実施例を示す断面図である。本実
施例は超音波送受波手段Ｕ1、Ｕ2、圧電基板１、増幅器
７、移相器８、位相差検出回路９、金属薄膜１０、１
１、感応膜１２および１３から成る。超音波送受波手段
Ｕ1はすだれ状電極Ｔ1、接地電極ＧT1、移相器ＳT1およ
びすだれ状電極ＲU1で成り、超音波送受波手段Ｕ2はす
だれ状電極Ｔ2、接地電極ＧT2、移相器ＳT2およびすだ
れ状電極ＲU2で成る。但し、図１０ではすだれ状電極Ｔ
1、、接地電極ＧT1、移相器ＳT1、すだれ状電極ＲU1、
圧電基板１、金属薄膜１０および感応膜１２のみが描か
れている。すだれ状電極ＲU1およびＲU2は圧電基板１の
一方の板面の端部に設けられ、すだれ状電極Ｔ1および
Ｔ2はすだれ状電極ＲU1およびＲU2にそれぞれ隣接して
設けられ、接地電極ＧT1およびＧT2は圧電基板のもう一
方の板面のすだれ状電極Ｔ1およびＴ2に対応する部分に
それぞれ設けられている。金属薄膜１０、１１、感応膜
１２および１３に関しては図７の実施例と同様である。
図１０の超音波濃度センサを駆動する場合の回路は図
３の駆動回路が用いられる。この場合、移相器ＳT1およ
びＳT2の入力端子は互いに１つの接続点で接続されて、
その接続点が増幅器７の出力端子に接続される。すだれ
状電極ＲU1およびＲU2関しては図３のとおりである。電
極Ｔ1-1と接地電極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電
極ＧT1との間にすだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ
対応する周波数を有し、位相差が９０°または−２７０
°の電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を介して
それぞれ入力することにより、圧電基板中に電極周期長
ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させることがで
きる。この板波は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗
されながら圧電基板１の一方の側面（感応膜１２および
１３に隣接する側面）で反射され、すだれ状電極ＲU1に
至り、すだれ状電極ＲU1の電極周期長ｐにほぼ対応する
周波数を有する電気信号ＥR1に変換されて出力される。
同様にして、電極Ｔ2-1と接地電極ＧT2との間および電
極Ｔ2-2と接地電極ＧT2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極
周期長ｐにほぼ対応する周波数を有し、位相差が９０°
または−２７０°の電気信号ＥT2-1およびＥT2-2を移相
器ＳT2を介してそれぞれ入力することにより、圧電基板
１中に電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する一方向性
の板波を励振させることができる。この板波は圧電基板
１中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電基板１の一
方の側面で反射され、すだれ状電極ＲU2に至り、すだれ
状電極ＲU2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数を有す
る電気信号ＥR2に変換されて出力される。すだれ状電極
ＲU2で出力された電気信号ＥR2の一部は位相差検出回路
９に送られ、残部は移相器８を介して増幅器７に送られ
る。増幅器７では圧電基板１中における板波の消耗分
と、すだれ状電極ＲU2での変換効率の損失分が増幅され
て移相器ＳT1およびＳT2に送られる。このようにして、
圧電基板１中のすだれ状電極Ｔ2とＲU2との間を遅延素
子とする遅延線発振器が構成される。この遅延線発振器
の発振周波数は１２．５ＭＨｚである。すだれ状電極Ｒ
U1で出力された電気信号ＥR1は位相差検出回路９に送ら
れる。 図１０の超音波濃度センサは図７の超音波濃度
センサと同様に用いられる。所定の物質を含む気体が試
料用の感応膜１２に接触すると、その物質が感応膜１２
に吸着されてすだれ状電極Ｔ1とＲU1との間の板波の伝
搬速度が変化する。板波の伝搬速度の変化はすだれ状電
極ＲU1における出力電気信号の遅延位相差の変化の形で
現れる。板波の伝搬速度は温度に依存することから、物
質が感応膜１２に吸着されたことによる板波の伝搬速度
の変化をすだれ状電極ＲU1における出力電気信号と、す
だれ状電極ＲU2における出力電気信号との位相差で表わ
している。このようにして、対照用の超音波送受波手段
Ｕ2を設けることにより、温度による影響が除去され
る。また、板波の伝搬速度の変化は遅延線発振器の発振
周波数に相関する。従って、感応膜１２に所定の物質が
吸着される度合、つまり気体中のその物質の濃度をすだ
れ状電極ＲU1における出力電気信号と、すだれ状電極Ｒ
U2における出力電気信号との位相差で表わすか、または
遅延線発振器の発振周波数で表わすことが可能となる。
位相差および発振周波数は位相差検出回路９あるいは周
波数カウンタ（ここでは図示せず。）で検出することが
できる。
施例を示す斜視図である。本実施例はすだれ状電極ＴU1
およびＲU1で成る超音波送受波手段Ｕ1、すだれ状電極
ＴU 2およびＲU2で成る超音波送受波手段Ｕ2、圧電基板
１、金属薄膜２、３、感応膜４、カバー５、恒温器６、
増幅器７、移相器８および位相差検出回路９から成る。
但し、図１では圧電基板１、金属薄膜２、３、感応膜４
およびカバー５のみが描かれている。圧電基板１の材質
は圧電セラミックで、圧電基板１は長さ５０ｍｍ、幅２
０ｍｍ、厚さ２３０μｍのＴＤＫ製１０１Ａ材（製品
名）で成る。各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で成
り、同様な形状を成していて、圧電基板１の一方の板面
上に設けられている。圧電基板１のもう一方の板面上に
おけるすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領域Ｆ3および
すだれ状電極ＴU2とＲU2との間の領域Ｆ4にはそれぞれ
長さ８ｍｍ、幅８ｍｍのアルミニウムで成る金属薄膜２
および３が真空蒸着されており、金属薄膜２の上には感
応膜４が塗布されている。カバー５には吸気口および排
気口が設けられており、カバー５は感応膜４を覆うよう
な形で感応膜４を外気から遮断している。図１の超音波
濃度センサの駆動時には、カバー５の吸気口５ａから気
体が取入れられ排気口５ｂから排出され、その送風速度
は９０ｍｌ／ｍｉｎである。また、恒温器６（本実施例
では図示せず）によって圧電基板１および感応膜４の温
度を所定の温度に維持することができる。図２は図１の
圧電基板１を裏側から見たときの平面図である。但し、
図２では圧電基板１、すだれ状電極ＴU1、ＴU2、ＲU1お
よびＲU2のみが描かれている。各すだれ状電極は正規型
を成し、電極周期長は３２０μｍ、電極指の長さは２４
００μｍである。すだれ状電極ＴU1とＲU1との間の領域
が領域Ｆ1であり、領域Ｆ3に対応している。すだれ状電
極ＴU2とＲU2との間の領域が領域Ｆ2であり、領域Ｆ4に
対応している。領域Ｆ1およびＦ3は超音波送受波手段Ｕ
1が作る板波の伝搬路で成り、領域Ｆ2およびＦ4は超音
波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。図３は図
１の超音波濃度センサの駆動回路を示す構成図である。
すだれ状電極ＴU1にすだれ状電極ＴU1の電極周期長とほ
ぼ対応する周波数の電気信号を入力することにより、圧
電基板１中のすだれ状電極ＴU1とＲU1との間にすだれ状
電極ＴU1の電極周期長とほぼ等しい波長を有する板波を
励振させることができる。この板波は圧電基板１中を伝
搬するにつれて消耗されながらすだれ状電極ＲU1に至
り、すだれ状電極ＲU1において再び電気信号に変換され
て出力される。同様にして、すだれ状電極ＴU2にすだれ
状電極ＴU2の電極周期長とほぼ対応する周波数の電気信
号を入力することにより、圧電基板１中のすだれ状電極
ＴU2とＲU2との間にすだれ状電極ＴU2の電極周期長とほ
ぼ等しい波長を有する板波を励振させることができる。
この板波は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗されな
がらすだれ状電極ＲU2に至り、すだれ状電極ＲU2におい
て再び電気信号に変換されて出力される。すだれ状電極
ＲU2で出力された電気信号の一部は位相差検出回路９に
送られ、残部は移相器８を介して増幅器７に送られる。
増幅器７では圧電基板１中における板波の消耗分と、す
だれ状電極ＲU2での変換効率の損失分が増幅されてすだ
れ状電極ＴU1およびＴU2に送られる。このようにして、
圧電基板１中のすだれ状電極ＴU2とＲU2との間を遅延素
子とする遅延線発振器が構成される。この遅延線発振器
の発振周波数は１２．５ＭＨｚである。すだれ状電極Ｒ
U1で出力された電気信号は位相差検出回路９に送られ
る。図１の超音波濃度センサの駆動時、所定の物質を含
む気体がカバー５の中に取り入れられると、その物質が
感応膜４に吸着されてすだれ状電極ＴU1とＲU1との間の
板波の伝搬速度が変化する。板波の伝搬速度の変化はす
だれ状電極ＲU1における出力電気信号の遅延位相差の変
化の形で現れる。ところで、板波の伝搬速度は温度に依
存する。そこで、物質が感応膜４に吸着されたことによ
る板波の伝搬速度の変化をすだれ状電極ＲU1における出
力電気信号と、すだれ状電極ＲU2における出力電気信号
との位相差で表わしている。このようにして、対照用の
超音波送受波手段Ｕ2を設けることにより、温度による
影響が除去される。また、板波の伝搬速度の変化は遅延
線発振器の発振周波数に相関する。従って、感応膜４に
所定の物質が吸着される度合、つまり気体中のその物質
の濃度をすだれ状電極ＲU1における出力電気信号と、す
だれ状電極ＲU2における出力電気信号との位相差で表わ
すか、または遅延線発振器の発振周波数で表わすことが
可能となる。位相差および発振周波数は位相差検出回路
９あるいは周波数カウンタ（ここでは図示せず。）で検
出することができる。図４は空気中の所定の物質が感応
膜４に吸着された場合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位
相差の時間による変化を示す特性図である。金属薄膜２
の上にはキャスティング法によりスフィンゴミエリンの
薄膜が形成され、感応膜４として用いられた。また、和
光純薬工業（株）製のカビ臭物質（以後２ＭＩＢと略
す）０．２５ｍｌを純水に溶解して全量を２５ｍｌとし
た溶液が試料溶液として用いられ、対照溶液としては純
水が用いられた。第１の期間に、対照溶液と接触する空
気をカバー５の中に６００秒間送り込み、第２の期間
に、試料溶液と接触する空気をカバー５の中に１２００
秒間送り込み、第３の期間に、再び対照溶液と接触する
空気を９００秒間送り込んた。位相差の測定は毎秒行っ
た。圧電基板１および感応膜４の温度は恒温器６によっ
て２０℃に維持された。図４によれば、感応膜４が試料
を感知するとすぐに位相差が増大し、試料を感知し続け
ている第２の期間は位相差がほぼ一定で、第３の期間に
移行するとすぐに位相差が減少することが分かる。図５
は図４の特性を遅延線発振器の発振周波数で示した場合
の特性図である。図５によれば、感応膜４が試料を感知
するとすぐに発振周波数が減少し、試料を感知し続けて
いる第２の期間は発振周波数がほぼ一定で、第３の期間
に移行するとすぐに発振周波数が減少することが分か
る。図６は空気中の所定の物質が感応膜４に吸着された
場合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による
変化を示す特性図である。感応膜４としてはスフィンゴ
ミエリンが用いられ、０．０２５ｍｌの２ＭＩＢを純水
に溶解して全量を２５ｍｌとした溶液が試料溶液として
用いられ、対照溶液としては純水が用いられた。第１の
期間に、対照溶液と接触する空気をカバー５の中に１０
秒間送り込み、第２の期間に、試料溶液と接触する空気
をカバー５の中に６０秒間送り込み、第３の期間に、再
び対照溶液と接触する空気を８０秒間送り込んた。位相
差の測定は毎秒行った。圧電基板１および感応膜４の温
度は恒温器６によって４０℃に維持された。また、第１
の期間の初めに対応する位相差を零に設定した。図６に
おける試料溶液の濃度は図４における試料溶液の濃度の
１／１０であるが、試料に対する感度が上昇し、その
上、応答速度も速くなっていることが分かる。また、空
気中の２ＭＩＢの濃度と位相差の変化量との相関性を予
め求めておけば、未知の空間での２ＭＩＢの濃度を位相
差の変化量から求めることが可能となる。このようにし
て、位相差が変化することにより空気中に２ＭＩＢが含
まれていることが感知され、その位相差の変化量から空
気中の２ＭＩＢの濃度が分かる。また、圧電基板１およ
び感応膜４の温度は４０℃に維持されるとよいことが分
かる。図７は本発明の超音波濃度センサの第２の実施例
を示す断面図である。本実施例は超音波送受波手段
Ｕ1、Ｕ2、圧電基板１、増幅器７、移相器８、位相差検
出回路９、金属薄膜１０、１１、感応膜１２および１３
から成る。超音波送受波手段Ｕ1はすだれ状電極Ｔ1、Ｒ
1、接地電極ＧT1、ＧR1、移相器ＳT1およびＳR1で成
り、超音波送受波手段Ｕ2はすだれ状電極Ｔ2、Ｒ2、接
地電極ＧT2、ＧR2、移相器ＳT2およびＳR2で成る。移相
器ＳT1、ＳT2、ＳR1およびＳR2はそれぞれコイルＬT1、
ＬT2、ＬR1およびＬR2を含む。但し、図７ではすだれ状
電極Ｔ1、Ｒ1、接地電極ＧT1、ＧR1、移相器ＳT1、
ＳR1、圧電基板１、金属薄膜１０および感応膜１２のみ
が描かれている。各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で
成り、同様な形状を成している。各接地電極はアルミニ
ウム薄膜で成り、同様な形状を成している。すだれ状電
極Ｔ1およびＴ2は圧電基板１の一方の板面の端部に設け
られ、接地電極ＧT1およびＧT2は圧電基板１のもう一方
の板面のすだれ状電極Ｔ1およびＴ2に対応する部分にそ
れぞれ設けられている。すだれ状電極Ｒ1およびＲ2はす
だれ状電極Ｔ1およびＴ2にそれぞれ隣接して設けられ、
接地電極ＧR1およびＧR2は圧電基板のもう一方の板面の
すだれ状電極Ｒ1およびＲ2に対応する部分にそれぞれ設
けられている。なお、本実施例では、すだれ状電極Ｔ1
およびＴ2が圧電基板１の一方の板面の端部に設けら
れ、すだれ状電極Ｒ1およびＲ2がすだれ状電極Ｔ1およ
びＴ2にそれぞれ隣接して設けられているが、すだれ状
電極Ｒ1およびＲ2が圧電基板１の一方の板面の端部に設
けられ、すだれ状電極Ｔ1およびＴ2がすだれ状電極Ｒ1
およびＲ2にそれぞれ隣接して設けられた構造、つま
り、入力手段と出力手段とが互いに入れ替わった構造も
可能である。圧電基板の一方の板面上の各すだれ状電極
を除く２つの領域Ｆ1およびＦ2にはそれぞれ長さ８ｍ
ｍ、幅８ｍｍのアルミニウムで成る金属薄膜１０および
１１が真空蒸着されており、金属薄膜１０および１１の
上には感応膜１２および１３がそれぞれ塗布されてい
る。領域Ｆ1は超音波送受波手段Ｕ1が作る板波の伝搬路
で成り、領域Ｆ2は超音波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝
搬路で成る。圧電基板１のもう一方の板面上の各接地電
極を除く部分は領域Ｆ1に対応する領域Ｆ3と領域Ｆ2に
対応する領域Ｆ4で成り、領域Ｆ3は超音波送受波手段Ｕ
1が作る板波の伝搬路で成り、領域Ｆ4は超音波送受波手
段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成る。図８は図７のすだれ
状電極Ｔ1を示す平面図である。すだれ状電極Ｒ1、Ｔ2
およびＲ2もすだれ状電極Ｔ1と同様で、１０対の電極指
を有する正規型のものであり、電極周期長ｐは３２０μ
ｍ、電極指の長さは２４００μｍである。すだれ状電極
Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成り、すだれ状電極Ｔ2
は電極Ｔ2-1およびＴ2-2から成り、すだれ状電極Ｒ1は
電極Ｒ1-1およびＲ1-2から成り、すだれ状電極Ｒ2は電
極Ｒ2-1およびＲ2-2から成る。電極Ｔ1-1の電極指と電
極Ｔ1-2の電極指との間の距離には２種類あり、そのう
ち短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極Ｔ2-1の電
極指と電極Ｔ2-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極Ｒ1-1の
電極指と電極Ｒ1-2の電極指との間の距離には２種類あ
り、そのうち短い方の距離ｘｐは８０μｍである。電極
Ｒ2-1の電極指と電極Ｒ2-2の電極指との間の距離には２
種類あり、そのうち短い方の距離ｘｐは８０μｍであ
る。電極Ｔ1-1およびＴ1-2の入力端は移相器ＳT1に並列
に接続され、電極Ｔ2-1およびＴ2-2の入力端は移相器Ｓ
T2に並列に接続され、電極Ｒ1-1およびＲ1-2の出力端は
移相器ＳR1に並列に接続され、電極Ｒ2-1およびＲ2 -2の
出力端は移相器ＳR2に並列に接続されている。図９は図
７の超音波濃度センサの平面図である。但し、図９では
各すだれ状電極、圧電基板１、各金属薄膜および各感応
膜のみが描かれている。図７の超音波濃度センサを駆動
する場合の回路は図３の駆動回路が用いられる。この場
合、移相器ＳT1およびＳT2の入力端子は互いに１つの接
続点で接続されて、その接続点が増幅器７の出力端子に
接続される。また、移相器ＳR1の出力端子は位相差検出
回路９に接続され、移相器ＳR2の出力端子は移相器８お
よび位相差検出回路に接続される。電極Ｔ1-1と接地電
極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電極ＧT1との間に
すだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数
を有し、位相差が９０°または−２７０°の電気信号Ｅ
T1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を介してそれぞれ入力す
ることにより、圧電基板中に電極周期長ｐとほぼ等しい
波長を有する板波を励振させることができる。この板波
は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電
基板１の一方の側面（感応膜１２および１３に隣接する
側面）で反射され、すだれ状電極Ｒ1に至り、電極Ｒ1-1
と接地電極ＧR1との間および電極Ｒ1-2と接地電極ＧR1
との間ですだれ状電極Ｒ1の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数を有し、位相差が９０°または−２７０°の電
気信号ＥR1 -1およびＥR1-2に変換されて出力される。移
相器ＳR1は電気信号ＥR1-1およびＥR1-2を同じ位相の電
気信号ＥR1に合成して出力する。同様にして、電極Ｔ
2-1と接地電極ＧT2との間および電極Ｔ2-2と接地電極Ｇ
T2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極周期長ｐにほぼ対応
する周波数を有し、位相差が９０°または−２７０°の
電気信号ＥT2-1およびＥT2-2を移相器ＳT2を介してそれ
ぞれ入力することにより、圧電基板１中に電極周期長ｐ
とほぼ等しい波長を有する一方向性の板波を励振させる
ことができる。この板波は圧電基板１中を伝搬するにつ
れて消耗されながら圧電基板１の一方の側面で反射さ
れ、すだれ状電極Ｒ2に至り、電極Ｒ2-1と接地電極ＧR2
との間および電極Ｒ2-2と接地電極ＧR2との間ですだれ
状電極Ｒ2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数を有
し、位相差が９０°または−２７０°の電気信号ＥR2-1
およびＥR2-2に変換されて出力される。移相器ＳR2は電
気信号ＥR2 -1およびＥR2-2を同じ位相の電気信号ＥR2に
合成して出力する。移相器ＳR2で出力された電気信号Ｅ
R2の一部は位相差検出回路９に送られ、残部は移相器８
を介して増幅器７に送られる。増幅器７では圧電基板１
中における板波の消耗分と、すだれ状電極Ｒ2での変換
効率の損失分が増幅されて移相器ＳT1およびＳT2に送ら
れる。このようにして、圧電基板１中のすだれ状電極Ｔ
2とＲ2との間を遅延素子とする遅延線発振器が構成され
る。この遅延線発振器の発振周波数は１２．５ＭＨｚで
ある。移相器ＳR1で出力された電気信号ＥR1は位相差検
出回路９に送られる。図７の超音波濃度センサの駆動
時、所定の物質を含む気体が試料用の感応膜１２に接触
すると、その物質が感応膜１２に吸着されてすだれ状電
極Ｔ1とＲ1との間の板波の伝搬速度が変化する。このと
き、対照用の感応膜１３にはその物質を含む気体が接触
しないようにカバーしておく必要がある。また、圧電基
板１および感応膜１２および１３の温度は吸着する物質
に応じて適当な温度に維持される。移相器ＳR1における
出力電気信号の遅延位相差の変化の形で現れる。ところ
で、板波の伝搬速度は温度に依存する。そこで、物質が
感応膜１２に吸着されたことによる板波の伝搬速度の変
化を移相器ＳR1における出力電気信号と、移相器ＳR2に
おける出力電気信号との位相差で表わしている。このよ
うにして、対照用の超音波送受波手段Ｕ2を設けること
により、温度による影響が除去される。また、板波の伝
搬速度の変化は遅延線発振器の発振周波数に相関する。
従って、感応膜１２に所定の物質が吸着される度合、つ
まり気体中のその物質の濃度を移相器ＳR1における出力
電気信号と、移相器ＳR2における出力電気信号との位相
差で表わすか、または遅延線発振器の発振周波数で表わ
すことが可能となる。位相差および発振周波数は位相差
検出回路９あるいは周波数カウンタ（ここでは図示せ
ず。）で検出することができる。図１０は本発明の超音
波濃度センサの第３の実施例を示す断面図である。本実
施例は超音波送受波手段Ｕ1、Ｕ2、圧電基板１、増幅器
７、移相器８、位相差検出回路９、金属薄膜１０、１
１、感応膜１２および１３から成る。超音波送受波手段
Ｕ1はすだれ状電極Ｔ1、接地電極ＧT1、移相器ＳT1およ
びすだれ状電極ＲU1で成り、超音波送受波手段Ｕ2はす
だれ状電極Ｔ2、接地電極ＧT2、移相器ＳT2およびすだ
れ状電極ＲU2で成る。但し、図１０ではすだれ状電極Ｔ
1、、接地電極ＧT1、移相器ＳT1、すだれ状電極ＲU1、
圧電基板１、金属薄膜１０および感応膜１２のみが描か
れている。すだれ状電極ＲU1およびＲU2は圧電基板１の
一方の板面の端部に設けられ、すだれ状電極Ｔ1および
Ｔ2はすだれ状電極ＲU1およびＲU2にそれぞれ隣接して
設けられ、接地電極ＧT1およびＧT2は圧電基板のもう一
方の板面のすだれ状電極Ｔ1およびＴ2に対応する部分に
それぞれ設けられている。金属薄膜１０、１１、感応膜
１２および１３に関しては図７の実施例と同様である。
図１０の超音波濃度センサを駆動する場合の回路は図
３の駆動回路が用いられる。この場合、移相器ＳT1およ
びＳT2の入力端子は互いに１つの接続点で接続されて、
その接続点が増幅器７の出力端子に接続される。すだれ
状電極ＲU1およびＲU2関しては図３のとおりである。電
極Ｔ1-1と接地電極ＧT1との間および電極Ｔ1-2と接地電
極ＧT1との間にすだれ状電極Ｔ1の電極周期長ｐにほぼ
対応する周波数を有し、位相差が９０°または−２７０
°の電気信号ＥT1-1およびＥT1-2を移相器ＳT1を介して
それぞれ入力することにより、圧電基板中に電極周期長
ｐとほぼ等しい波長を有する板波を励振させることがで
きる。この板波は圧電基板１中を伝搬するにつれて消耗
されながら圧電基板１の一方の側面（感応膜１２および
１３に隣接する側面）で反射され、すだれ状電極ＲU1に
至り、すだれ状電極ＲU1の電極周期長ｐにほぼ対応する
周波数を有する電気信号ＥR1に変換されて出力される。
同様にして、電極Ｔ2-1と接地電極ＧT2との間および電
極Ｔ2-2と接地電極ＧT2との間にすだれ状電極Ｔ2の電極
周期長ｐにほぼ対応する周波数を有し、位相差が９０°
または−２７０°の電気信号ＥT2-1およびＥT2-2を移相
器ＳT2を介してそれぞれ入力することにより、圧電基板
１中に電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する一方向性
の板波を励振させることができる。この板波は圧電基板
１中を伝搬するにつれて消耗されながら圧電基板１の一
方の側面で反射され、すだれ状電極ＲU2に至り、すだれ
状電極ＲU2の電極周期長ｐにほぼ対応する周波数を有す
る電気信号ＥR2に変換されて出力される。すだれ状電極
ＲU2で出力された電気信号ＥR2の一部は位相差検出回路
９に送られ、残部は移相器８を介して増幅器７に送られ
る。増幅器７では圧電基板１中における板波の消耗分
と、すだれ状電極ＲU2での変換効率の損失分が増幅され
て移相器ＳT1およびＳT2に送られる。このようにして、
圧電基板１中のすだれ状電極Ｔ2とＲU2との間を遅延素
子とする遅延線発振器が構成される。この遅延線発振器
の発振周波数は１２．５ＭＨｚである。すだれ状電極Ｒ
U1で出力された電気信号ＥR1は位相差検出回路９に送ら
れる。 図１０の超音波濃度センサは図７の超音波濃度
センサと同様に用いられる。所定の物質を含む気体が試
料用の感応膜１２に接触すると、その物質が感応膜１２
に吸着されてすだれ状電極Ｔ1とＲU1との間の板波の伝
搬速度が変化する。板波の伝搬速度の変化はすだれ状電
極ＲU1における出力電気信号の遅延位相差の変化の形で
現れる。板波の伝搬速度は温度に依存することから、物
質が感応膜１２に吸着されたことによる板波の伝搬速度
の変化をすだれ状電極ＲU1における出力電気信号と、す
だれ状電極ＲU2における出力電気信号との位相差で表わ
している。このようにして、対照用の超音波送受波手段
Ｕ2を設けることにより、温度による影響が除去され
る。また、板波の伝搬速度の変化は遅延線発振器の発振
周波数に相関する。従って、感応膜１２に所定の物質が
吸着される度合、つまり気体中のその物質の濃度をすだ
れ状電極ＲU1における出力電気信号と、すだれ状電極Ｒ
U2における出力電気信号との位相差で表わすか、または
遅延線発振器の発振周波数で表わすことが可能となる。
位相差および発振周波数は位相差検出回路９あるいは周
波数カウンタ（ここでは図示せず。）で検出することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波濃度センサの第１の実施例を示す斜視
図。
図。
【図２】図１の圧電基板１を裏側から見たときの平面
図。
図。
【図３】図１の超音波濃度センサの駆動回路を示す構成
図。
図。
【図４】空気中の所定の物質が感応膜４に吸着された場
合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による変
化を示す特性図。
合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による変
化を示す特性図。
【図５】図４の特性を遅延線発振器の発振周波数で示し
た場合の特性図。
た場合の特性図。
【図６】空気中の所定の物質が感応膜４に吸着された場
合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による変
化を示す特性図。
合の２つの板波の伝搬に伴う遅延位相差の時間による変
化を示す特性図。
【図７】超音波濃度センサの第２の実施例を示す断面
図。
図。
【図８】図７のすだれ状電極Ｔ1を示す平面図。
【図９】図７の超音波濃度センサの平面図。
【図１０】超音波濃度センサの第３の実施例を示す断面
図。
図。
１ 圧電基板 ２，３ 金属薄膜 ４ 感応膜 ５ カバー ５ａ 吸気口 ５ｂ 排気口 ６ 恒温器 ７ 増幅器 ８ 移相器 ９ 位相差検出回路 １０，１１ 金属薄膜 １２，１３ 感応膜 ＴU1，ＴU2，ＲU1，ＲU2 すだれ状電極 Ｔ1，Ｔ2，Ｒ1，Ｒ2 すだれ状電極 ＧT1，ＧT2，ＧR1，ＧR2 接地電極 ＳT1，ＳT2，ＳR1，ＳR2 移相器 ＬT1，ＬT2，ＬR1，ＬR2 コイル
Claims (10)
- 【請求項１】 圧電基板と、前記圧電基板の一方の板面
上に設けられた２つの超音波送受波手段Ｕ1およびＵ
2と、所定の物質のみを選択的に吸着する感応膜を備え
て成る超音波濃度センサであって、 前記超音波送受波手段Ｕ1は、試料用の手段であって、
すだれ状電極ＴU1およびＲU1で成り、 前記超音波送受波手段Ｕ2は、対照用の手段であって、
すだれ状電極ＴU2およびＲU2で成り、 前記圧電基板の前記一方の板面上における前記すだれ状
電極ＴU1とＲU1との間の領域Ｆ1、前記すだれ状電極Ｔ
U2とＲU2との間の領域Ｆ2、前記圧電基板のもう一方の
板面上における前記領域Ｆ1に対応する領域Ｆ3および前
記領域Ｆ2に対応する領域Ｆ4において、前記感応膜は少
なくとも前記領域Ｆ1またはＦ3に設けられており、 前記感応膜は固体または液体で成り、 前記すだれ状電極ＴU1は前記すだれ状電極ＴU1の電極周
期長とほぼ対応する周波数の電気信号を入力されること
により、前記圧電基板中に前記電極周期長とほぼ等しい
波長を有する板波を励振させ、前記すだれ状電極ＲU1は
前記板波を電気信号に変換して出力し、 前記すだれ状電極ＴU2は前記すだれ状電極ＴU2の電極周
期長とほぼ対応する周波数の電気信号を入力されること
により、前記圧電基板中に前記電極周期長とほぼ等しい
波長を有する板波を励振させ、前記すだれ状電極ＲU2は
前記板波を電気信号に変換して出力し、 前記感応膜に接触する空間に存在する所定の物質の濃度
を前記すだれ状電極ＲU1に出力される前記電気信号と、
前記すだれ状電極ＲU2に出力される前記電気信号との位
相差で表わすことを特徴とする超音波濃度センサ。 - 【請求項２】 前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち
少なくとも前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用およ
び対照用の金属薄膜が設けられるか、または少なくとも
前記領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対照用の
金属薄膜が設けられており、 前記感応膜が前記試料用および前記対照用の金属薄膜の
うち少なくとも前記試料用の金属薄膜上に設けられてい
ることを特徴とする請求項１に記載の超音波濃度セン
サ。 - 【請求項３】 前記すだれ状電極ＴU1およびＴU2のそれ
ぞれの入力端は互いに１つの接続点で接続され、該接続
点は増幅器の出力端に接続され、 前記圧電基板と、前記超音波送受波手段Ｕ2と、前記増
幅器とから成る遅延線発振器が構成されることを特徴と
する請求項１または２に記載の超音波濃度センサ。 - 【請求項４】 圧電基板と、２つの超音波送受波手段Ｕ
1およびＵ2と、所定の物質のみを選択的に吸着する感応
膜を備えて成る超音波濃度センサであって、 前記超音波送受波手段Ｕ1およびＵ2は、それぞれ試料用
および対照用の手段であって、 前記超音波送受波手段Ｕ1に含まれる入力手段および出
力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ1、
接地電極ＧT1および移相器ＳT1で成り、 前記超音波送受波手段Ｕ2に含まれる入力手段および出
力手段のうち少なくとも入力手段がすだれ状電極Ｔ2、
接地電極ＧT2および移相器ＳT2で成り、 前記超音波送受波手段Ｕ1における出力手段および前記
超音波送受波手段Ｕ2における出力手段はそれぞれすだ
れ状電極ＲU1およびＲU2で成り、 前記すだれ状電極ＲU1およびＲU2は前記圧電基板の一方
の板面の端部に設けられ、 前記すだれ状電極Ｔ1およびＴ2は前記すだれ状電極ＲU1
およびＲU2にそれぞれ隣接して設けられ、前記接地電極
ＧT1およびＧT2は前記圧電基板のもう一方の板面の前記
すだれ状電極Ｔ1およびＴ2に対応する部分にそれぞれ設
けられ、 前記すだれ状電極Ｔ1は電極Ｔ1-1およびＴ1-2から成
り、前記電極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1-2の電極指と
の間の距離には２種類あり、前記電極Ｔ1-1およびＴ1-2
の入力端は前記移相器ＳT1に並列に接続され、前記移相
器ＳT1は少なくともコイルＬT1を含み、 前記すだれ状電極Ｔ2は電極Ｔ2-1およびＴ2-2から成
り、前記電極Ｔ2-1の電極指と前記電極Ｔ2-2の電極指と
の間の距離には２種類あり、前記電極Ｔ2-1およびＴ2-2
の入力端は前記移相器ＳT2に並列に接続され、前記移相
器ＳT2は少なくともコイルＬT2を含み、 前記すだれ状電極Ｔ1および前記接地電極ＧT1は、前記
電極Ｔ1-1と前記接地電極ＧT1との間および前記電極Ｔ
1-2と前記接地電極ＧT1との間に前記すだれ状電極Ｔ1の
電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥT1-1お
よびＥT1-2を前記移相器ＳT1を介してそれぞれ入力され
ることにより、前記圧電基板中に前記電極周期長ｐとほ
ぼ等しい波長を有する板波を励振させ、前記圧電基板中
を伝搬する前記板波を前記圧電基板の側面で反射させ、
前記電気信号ＥT1-1およびＥT1-2は互いに位相差２πｙ
を有し、 前記すだれ状電極ＲU1は、前記側面で反射された前記板
波を前記すだれ状電極ＲU1の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数の電気信号ＥR1として出力し、 前記すだれ状電極Ｔ2および前記接地電極ＧT2は、前記
電極Ｔ2-1と前記接地電極ＧT2との間および前記電極Ｔ
2-2と前記接地電極ＧT2との間に前記すだれ状電極Ｔ2の
電極周期長ｐにほぼ対応する周波数の電気信号ＥT2-1お
よびＥT2-2を前記移相器ＳT2を介してそれぞれ入力され
ることにより、前記圧電基板中に前記電極周期長ｐとほ
ぼ等しい波長を有する板波を励振させ、前記圧電基板中
を伝搬する前記板波を前記圧電基板の側面で反射させ、
前記電気信号ＥT2-1およびＥT2-2は互いに位相差２πｙ
を有し、 前記すだれ状電極ＲU2は、前記側面で反射された前記板
波を前記すだれ状電極ＲU2の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数の電気信号ＥR2として出力し、 前記圧電基板の前記一方の板面上の前記各すだれ状電極
を除く部分は領域Ｆ1およびＦ2で成り、 前記圧電基板の前記もう一方の板面上の前記領域Ｆ1に
対応する部分は領域Ｆ3で成り、前記領域Ｆ2に対応する
部分は領域Ｆ4で成り、 前記領域Ｆ1およびＦ3は前記超音波送受波手段Ｕ1が作
る板波の伝搬路で成り、前記領域Ｆ2およびＦ4は前記超
音波送受波手段Ｕ2が作る板波の伝搬路で成り、 前記
感応膜は固体または液体で成り、前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ
3およびＦ4のうち少なくとも前記領域Ｆ1またはＦ3に設
けられており、 前記感応膜に接触する空間に存在する所定の物質の濃度
を前記すだれ状電極ＲU1で出力される前記電気信号ＥR1
と、前記すだれ状電極ＲU2で出力される前記電気信号Ｅ
R2との位相差で表わすことを特徴とする超音波濃度セン
サ。 - 【請求項５】 前記電極Ｔ1-1の電極指と前記電極Ｔ1-2
の電極指との間の距離のうち短い方の距離ｘｐおよび前
記電極Ｔ2-1の電極指と前記電極Ｔ2-2の電極指との間の
距離のうち短い方の距離ｘｐにおいて、ｘ＜１／２で、
同時に、前記位相差２πｙにおいて、ｘ＋ｙ＝±１／２
が成り立つことを特徴とする請求項４に記載の超音波濃
度センサ。 - 【請求項６】 前記領域Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3およびＦ4のうち
少なくとも前記領域Ｆ1およびＦ2にそれぞれ試料用およ
び対照用の金属薄膜が設けられるか、または少なくとも
前記領域Ｆ3およびＦ4にそれぞれ試料用および対照用の
金属薄膜が設けられており、 前記感応膜が前記試料用および前記対照用の金属薄膜の
うち少なくとも前記試料用の金属薄膜上に設けられてい
ることを特徴とする請求項４または５に記載の超音波濃
度センサ。 - 【請求項７】 前記移相器ＳT1およびＳT2のそれぞれの
入力端は互いに１つの接続点で接続され、該接続点は増
幅器の出力端に接続され、 前記圧電基板と、前記超音波送受波手段Ｕ2と、前記増
幅器とから成る遅延線発振器が構成されることを特徴と
する請求項４、５または６に記載の超音波濃度センサ。 - 【請求項８】 前記感応膜に接触する空間に気体を通過
させる手段が設けられていることを特徴とする請求項
１，２，３，４，５，６または７に記載の超音波濃度セ
ンサ。 - 【請求項９】 前記圧電基板および前記感応膜の温度を
所定の温度に維持する手段が備えられていることを特徴
とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８に記
載の超音波濃度センサ。 - 【請求項１０】 前記圧電基板が前記圧電基板中に励振
する板波の波長と同程度またはそれ以下の厚さを有する
圧電セラミックで成り、該圧電セラミックの分極軸の方
向は該圧電セラミックの厚さ方向と平行であることを特
徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または
９に記載の超音波濃度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7351417A JPH09178713A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 超音波濃度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7351417A JPH09178713A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 超音波濃度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178713A true JPH09178713A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18417146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7351417A Pending JPH09178713A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 超音波濃度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178713A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258766A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Japan Radio Co Ltd | 弾性波センサ |
| JP2009109261A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Tama Tlo Kk | 弾性表面波ガス・センサ装置 |
| KR101409043B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2014-06-19 | 혼다덴시 가부시키가이샤 | 오니 농도 측정용의 초음파 농도계, 및 오니 처리 시스템 |
| US11677126B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-06-13 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Phase shifter and antenna device |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP7351417A patent/JPH09178713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258766A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Japan Radio Co Ltd | 弾性波センサ |
| JP2009109261A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Tama Tlo Kk | 弾性表面波ガス・センサ装置 |
| KR101409043B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2014-06-19 | 혼다덴시 가부시키가이샤 | 오니 농도 측정용의 초음파 농도계, 및 오니 처리 시스템 |
| US11677126B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-06-13 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Phase shifter and antenna device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7287431B2 (en) | Wireless oil filter sensor | |
| US5668303A (en) | Sensor having a membrane as part of an electromechanical resonance circuit forming receiver and transmitter converter with interdigital structures spaced apart from one another | |
| US7219536B2 (en) | System and method to determine oil quality utilizing a single multi-function surface acoustic wave sensor | |
| KR20010099776A (ko) | 액체의 밀도와 점도를 산출하기 위한 센서 어레이 및 방법 | |
| US20060254356A1 (en) | Wireless and passive acoustic wave liquid conductivity sensor | |
| US7267009B2 (en) | Multiple-mode acoustic wave sensor | |
| KR101655302B1 (ko) | 표면 탄성파 센서 시스템 | |
| KR20080031014A (ko) | 수동형 음파 센서 시스템 | |
| US20060238078A1 (en) | Wireless and passive acoustic wave rotation rate sensor | |
| JP2008122105A (ja) | 弾性波センサ及び検出方法 | |
| US7762124B2 (en) | Sensor for detecting substance in liquid | |
| KR20010033808A (ko) | 마이크로 음향 센서 어레이를 동작시키기 위한 방법 및 장치 | |
| JP2006313092A (ja) | 弾性表面波センサ及び弾性表面波センサシステム | |
| JPH0980035A (ja) | 溶液センサシステム | |
| JPH03209157A (ja) | 弾性表面波利用溶液測定装置及び溶液中特定物質の測定法 | |
| JPH09178714A (ja) | 超音波においセンサ | |
| JPH09178713A (ja) | 超音波濃度センサ | |
| JPH0868780A (ja) | 弾性表面波素子を用いたセンサ | |
| Becker et al. | Multistrip couplers for surface acoustic wave sensor application | |
| JP2008180668A (ja) | ラム波型高周波センサデバイス | |
| JP3488981B2 (ja) | 超音波ガスセンサ | |
| JPH0611492A (ja) | 弾性表面波デバイス | |
| JPH08285708A (ja) | 圧力センサ | |
| JP7351508B2 (ja) | 認識信号生成素子及び素子認識システム | |
| JPS63250560A (ja) | 弾性波による液体中物質検出センサ |