RU2387051C1 - Detector of physical value on surface acoustic waves - Google Patents

Detector of physical value on surface acoustic waves Download PDF

Info

Publication number
RU2387051C1
RU2387051C1 RU2008147454/28A RU2008147454A RU2387051C1 RU 2387051 C1 RU2387051 C1 RU 2387051C1 RU 2008147454/28 A RU2008147454/28 A RU 2008147454/28A RU 2008147454 A RU2008147454 A RU 2008147454A RU 2387051 C1 RU2387051 C1 RU 2387051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
idt
loaded
sensor
reflective
reflected
Prior art date
Application number
RU2008147454/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Багдасарян (RU)
Александр Сергеевич Багдасарян
Сергей Александрович Багдасарян (RU)
Сергей Александрович Багдасарян
Геворк Яковлевич Карапетьян (RU)
Геворк Яковлевич Карапетьян
Валерий Григорьевич Днепровский (RU)
Валерий Григорьевич Днепровский
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2008147454/28A priority Critical patent/RU2387051C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387051C1 publication Critical patent/RU2387051C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: detector comprises piezoelectric acoustic line 1, on working surface of which there are the following components arranged - transceiving interdigital transducer (TIT) 2, two reflecting unidirectional TIT 3 and 4. TIT 3 is loaded by impedance 6, value of which is sensitive to measured physical value. At the ends of acoustic line there are acoustic absorbers 7. TIT 2 is loaded for transceiving antenna 5. Acoustic line together with TIT is placed in tight body 8.
EFFECT: increase of measurement accuracy.
1 dwg

Description

Изобретение относится к пьезоэлектрическим датчикам, предназначенным для дистанционного контроля различных физических величин.The invention relates to piezoelectric sensors designed for remote monitoring of various physical quantities.

Известны датчики на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащие корпус, внутри которого расположен пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей поверхности которого расположены два встречно-штыревых преобразователя (ВШП) и акустопоглотитель, нанесенный на торцы звукопровода [1, 2] (Dias J.F. Hewlett-Packard J. - 1981 / - V.32, N 12. - P.21-37. [1], Костромин A.C., Розанов И.А., Черных E.B., Кувахара Хироюки, Томилова Л.Г., Зефиров Н.С. Датчик на поверхностных акустических волнах для детектирования диоксида углерода. Патент РФ RU 2132584 С1, МПК6 H01L 41/18 от 1999.06.27 [2]). В одном из датчиков звукопровод с ВШП на рабочей поверхности представляет собой линию задержки, которая включается в цепь обратной связи усилителя и представляет собой генератор электрических колебаний, частота которого зависит от температуры или от величины деформации звукопровода [1]. Сигнал от датчика с помощью передающей антенны, подсоединенной к генератору, передается на приемное устройство, которое и осуществляет дистанционный контроль. Устройство другого датчика [2] аналогично, только между ВШП расположена пленка, которая может избирательно поглощать различные вещества. В этом случае датчик может контролировать появления различных веществ. При этом корпус не может быть сделан герметичным, что снижает надежность датчика, так как различные агрессивные вещества могут разрушать металлическую пленку, из которой сделаны ВШП. Так как в состав датчика входит усилитель, то датчику необходим источник питания, который необходимо периодически менять и который может отказать (разрядиться) в непредусмотренное для этого время, что снижает надежность датчика. Кроме того, наличие в усилителе полупроводниковых элементов может привести к выходу его из строя при наличии ионизирующего излучения, что также понижает надежность датчика.Sensors based on surface acoustic waves (SAWs) are known, containing a housing inside which a piezoelectric sound duct is located, on the working surface of which there are two interdigital transducers (IDT) and an acoustic absorber deposited on the ends of the sound duct [1, 2] (Dias JF Hewlett-Packard J. - 1981 / - V.32, N 12. - P.21-37. [1], Kostromin AC, Rozanov IA, Chernykh EB, Kuvahara Hiroyuki, Tomilova LG, Zefirov N.S. The sensor on surface acoustic waves for the detection of carbon dioxide (RF Patent RU 2132584 C1, IPC6 H01L 41/18 from 1999.06.27 [2]). In one of the sensors, the sound duct with IDT on the working surface is a delay line, which is included in the feedback circuit of the amplifier and is an electric oscillation generator, the frequency of which depends on the temperature or the magnitude of the sound duct deformation [1]. The signal from the sensor using a transmitting antenna connected to the generator is transmitted to the receiving device, which performs remote monitoring. The device of another sensor [2] is similar, only between the IDT there is a film that can selectively absorb various substances. In this case, the sensor can monitor the appearance of various substances. In this case, the housing cannot be made airtight, which reduces the reliability of the sensor, since various aggressive substances can destroy the metal film of which the IDT is made. Since the sensor includes an amplifier, the sensor needs a power source that must be changed periodically and which may fail (discharge) at an unexpected time, which reduces the reliability of the sensor. In addition, the presence of semiconductor elements in the amplifier can lead to its failure in the presence of ionizing radiation, which also reduces the reliability of the sensor.

Устранить указанные недостатки позволяет устройство, в котором корпус выполнен герметичным, один из ВШП является однонаправленным и нагружен на приемо-передающую антенну, расположенную вне герметичного корпуса, а другой ВШП выполнен с расщепленными штырями и нагружен на импеданс, значение которого зависит от того физического воздействия, величину которого необходимо проконтролировать и который расположен вне герметичного корпуса, а величина импеданса может быть чувствительна к температуре, давлению, влажности, ионизирующему излучению, электромагнитному излучению, наличию различных веществ [3] (Багдасарян А.С., Багдасарян С.А., Гуляев Ю.В., Карапетьян Г.Я. Датчик физической величины на поверхностных акустических волнах. Патент РФ 2296950 С2, МПК G01D 5/00 (2006.01) от 04.10.2007), принимаемое за прототип.To eliminate these shortcomings allows the device in which the housing is sealed, one of the IDT is unidirectional and loaded on the transceiver antenna located outside the sealed housing, and the other IDT is made with split pins and loaded on the impedance, the value of which depends on the physical impact, the magnitude of which must be monitored and which is located outside the sealed enclosure, and the magnitude of the impedance may be sensitive to temperature, pressure, humidity, ionizing radiation June, electromagnetic radiation, the presence of various substances [3] (Bagdasaryan AS, Bagdasaryan SA, Gulyaev Yu.V., Karapetyan G.Ya. Physical quantity sensor on surface acoustic waves. RF patent 2296950 C2, IPC G01D 5/00 (2006.01) from 10/04/2007), taken as a prototype.

В данном устройстве коэффициент отражения зависит от величины импеданса, величина которого зависит от измеряемой физической величины. Так как корпус герметичный, ВШП и подложка изолированы от окружающей среды, что повышает надежность датчика. Отсутствие в датчике полупроводниковых элементов делает этот датчик малочувствительным к ионизирующему излучению. Отсутствие источника питания позволяет располагать данный датчик в труднодоступных местах лишь однажды. Опрос датчика производится с помощью считывателя, посылающего опрашивающий электромагнитный импульс, который принимается антенной датчика и преобразуется в поверхностные акустические волны (ПАВ), которые, отражаясь от отражательного ВШП, принимаются приемо-передающим ВШП и снова преобразуются в электромагнитный сигнал, который принимается приемником считывателя. Величина этого сигнала, очевидно, зависит от коэффициента отражения, который, в свою очередь, зависит от величины импеданса, нагруженного на отражательный ВШП. Этот импеданс, в свою очередь, зависит от измеряемой физической величины. Таким образом, по величине отраженного от датчика импульса можно судить об измеряемой физической величине. Однако амплитуда принятого считывателем импульса будет зависеть не только от коэффициента отражения, а следовательно, и величины импеданса, но и от расстояний и взаимного расположения антенн датчика и считывателя, что может привести к значительным ошибкам при измерении физической величины и является существенным недостатком данного датчика.In this device, the reflection coefficient depends on the magnitude of the impedance, the magnitude of which depends on the measured physical quantity. Since the housing is sealed, the IDT and the substrate are isolated from the environment, which increases the reliability of the sensor. The absence of semiconductor elements in the sensor makes this sensor insensitive to ionizing radiation. The lack of a power source allows you to place this sensor in hard-to-reach places only once. The sensor is interrogated using a reader sending an interrogating electromagnetic pulse, which is received by the sensor antenna and converted into surface acoustic waves (SAWs), which, reflected from the reflective IDT, are received by the IDT transceiver and converted again into the electromagnetic signal, which is received by the reader receiver. The magnitude of this signal, obviously, depends on the reflection coefficient, which, in turn, depends on the magnitude of the impedance loaded on the reflective IDT. This impedance, in turn, depends on the measured physical quantity. Thus, by the magnitude of the pulse reflected from the sensor, one can judge the measured physical quantity. However, the amplitude of the pulse received by the reader will depend not only on the reflection coefficient, and therefore on the impedance value, but also on the distances and relative positions of the sensor and reader antennas, which can lead to significant errors in measuring the physical quantity and is a significant drawback of this sensor.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности измерения путем создания датчика на ПАВ, в котором данные об измеряемой физической величине не будут зависеть от расстояний и взаимного расположения антенн датчика и считывателя. Технический результат, который дает осуществление изобретения, заключается в получении от датчика не одного отраженного импульса, а двух, за счет введения еще одного отражательного ВШП и в выполнении отражательных ВШП однонаправленными, причем амплитуда только одного из них зависит от величины нагрузки,The problem to which the invention is directed, is to increase the measurement accuracy by creating a sensor on a surfactant in which the data on the measured physical quantity will not depend on the distances and relative position of the sensor and reader antennas. The technical result that the implementation of the invention provides is to receive not one reflected pulse from the sensor, but two, due to the introduction of another reflective IDT and to perform reflective IDTs unidirectional, and the amplitude of only one of them depends on the load,

Это достигается тем, что приемо-передающий ВШП расположен в центре звукопровода и выполнен двунаправленным, а по обе стороны от него расположены однонаправленные отражательные ВШП с внутренними отражателями с одним и тем же числом периодов, один из которых нагружен на импеданс, величина которого чувствительна к измеряемой физической величине, причем расстояние до нагруженного отражательного ВШП равно 2L+Nλ, где L - расстояние между приемо-передающим ВШП и ненагруженным отражательным ВШП, N - число периодов в отражательном ВШП, λ - длина ПАВ на центральной частоте ВШП. Введение второго отражательного ВШП, отражение от которого не зависит от изменений физической величины, как раз и ведет к повышению точности измерений.This is achieved by the fact that the transceiver IDT is located in the center of the sound duct and is bi-directional, and on either side of it there are unidirectional reflective IDTs with internal reflectors with the same number of periods, one of which is loaded on the impedance, the value of which is sensitive to the measured physical quantity, and the distance to the loaded reflective IDT is 2L + Nλ, where L is the distance between the transceiver IDT and the unloaded reflective IDT, N is the number of periods in the reflective IDT, λ is the SAW length and the center frequency of IDT. The introduction of the second reflective IDT, the reflection of which does not depend on changes in the physical quantity, just leads to an increase in the measurement accuracy.

На фиг.1 показана топологическая структура устройства на ПАВ в соответствии с изобретением.Figure 1 shows the topological structure of a device for surfactants in accordance with the invention.

Датчик содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, на рабочей поверхности которого расположены приемо-передающий ВШП 2, отражательный однонаправленный ВШП 3, который нагружен на импеданс Z 6, другой отражательный однонаправленный ВШП 4. На торцах звукопровода расположены акустопоглотители 7, а ВШП 2 нагружен на приемопередающую антенну 5. Звукопровод вместе с ВШП, помещен в герметичный корпус 8.The sensor contains a piezoelectric sound duct 1, on the working surface of which there is a transceiver IDT 2, a reflective unidirectional IDT 3, which is loaded on the impedance Z 6, another reflective unidirectional IDT 4. Acoustic absorbers 7 are located at the ends of the sound duct, and IDT 2 is loaded on a transceiver antenna 5 Sound duct together with IDT, placed in a sealed enclosure 8.

Датчик работает следующим образом. При подаче на приемопередающую антенну 5 опрашивающего электромагнитного импульса он с помощью ВШП 2 преобразуется в импульсы ПАВ, которые отражаются от ВШП 3 и ВШП 4. Отраженные импульсы ПАВ от ВШП 3, 4 преобразуются обратно с помощью ВШП 2 в электромагнитные импульсы, которые излучаются антенной 5. Так как однонаправленный ВШП 4 не нагружен, то падающие на него ПАВ почти полностью от него отразятся, поскольку однонаправленный ВШП в режиме холостого хода (при отсутствии нагрузки) должен все падающие на него ПАВ отразить обратно.The sensor operates as follows. When a polling electromagnetic pulse is applied to the transceiving antenna 5, it is converted by means of IDT 2 into SAW pulses that are reflected from IDT 3 and IDT 4. Reflected SAW pulses from IDT 3, 4 are converted back by IDT 2 to electromagnetic pulses that are emitted by antenna 5 Since a unidirectional IDT 4 is not loaded, the surfactants incident on it will almost completely be reflected from it, since a unidirectional IDT in idle mode (in the absence of load) should reflect all surfactants incident on it back.

В режиме полного согласования ВШП 3 с нагрузкой ПАВ отраженные от активных электродов и ПАВ, отраженные от внутренних отражателей, находятся в противофазе. В этом случае ВШП 3 не будет отражать ПАВ. Но достичь режима полного согласования очень сложно, к тому же это можно сделать только на одной частоте. Поэтому опрашивающий импульс будет отражаться от такого ВШП значительно меньше, чем от ненагруженного ВШП 4, причем коэффициент отражения будет зависеть от степени согласования ВШП 3 с нагрузкой, т.е. от величины этой нагрузки. Эта величина, в свою очередь, будет зависеть от измеряемой физической величины. Следовательно, коэффициент отражения будет зависеть от измеряемой физической величины. Так как отраженный от не нагруженного отражающего ВШП 4 считывающий импульс будет иметь постоянную амплитуду, то сравнивая эту амплитуду с амплитудой, считывающего импульса, отраженного от ВШП 3, можно судить об измеряемой физической величине. Очевидно, что соотношение этих амплитуд не будет зависеть от взаимного расположения антенн считывателя датчика, а будет зависеть только от соотношения коэффициентов отражения от ВШП 3 и 4, которое зависит от величины импеданса, нагруженного на ВШП 3, а следовательно, от измеряемой физической величины. Импульс от отражательного ВШП 3 приходит раньше, потому что расстояние от него до ВШП 2 меньше, чем от ВШП 2 до ВШП 3. Поскольку ВШП 2 двунаправленный, то от него некоторая часть ПАВ, которые приходят на него от ВШП 3 и 4 будет отражаться на обратно на эти ВШП, а далее опять отражаться на ВШП 2. Так как расстояние между ВШП 2 и 4 равно L, а расстояние между ВШП 2 и 3 равно 2(L-Nλ), то переотраженный импульс от ВШП 4 придет на ВШП 2 за время 2L/VПАВ, а отраженный от ВШП 3 импульс придет на ВШП 2 за время 2(L-Nλ)/VПАВ, т.е. эти импульсы будут разделены во времени на величину 2Nλ/VПАВ и не будут перекрываться. Переотраженный от ВШП 4 импульс будет находится за отраженным от ВШП 3 импульсом. Это очень важно, потому что отраженный от нагруженного ВШП 3 может иметь амплитуду, меньшую, чем переотраженный от ВШП 4. Если бы эти импульсы наложились, то это привело бы к значительным ошибкам при определении измеряемой физической величины. Переотраженные от ВШП 3 импульсы будут приходить через время 4(L-Nλ)/VПАВ, т.е. значительно позже отраженных от ВШП 3 и ВШП 4 импульсов. Таким образом, все переотраженные импульсы придут позже отраженных импульсов и не будут влиять на измерения.In the mode of full coordination of IDT 3 with the load, surfactants reflected from active electrodes and surfactants reflected from internal reflectors are in antiphase. In this case, IDT 3 will not reflect SAW. But it’s very difficult to achieve full coordination, and this can be done only on one frequency. Therefore, the interrogating pulse will be reflected from such IDT much less than from unloaded IDT 4, and the reflection coefficient will depend on the degree of matching IDT 3 with the load, i.e. from the magnitude of this load. This value, in turn, will depend on the measured physical quantity. Therefore, the reflection coefficient will depend on the measured physical quantity. Since the reading pulse reflected from the unloaded reflecting IDT 4 will have a constant amplitude, comparing this amplitude with the amplitude of the reading pulse reflected from IDT 3, one can judge the measured physical quantity. Obviously, the ratio of these amplitudes will not depend on the relative position of the sensor reader antennas, but will depend only on the ratio of reflection coefficients from IDT 3 and 4, which depends on the magnitude of the impedance loaded on IDT 3, and therefore, on the measured physical quantity. The impulse from reflective IDT 3 arrives earlier, because the distance from it to IDT 2 is less than from IDT 2 to IDT 3. Since IDT 2 is bi-directional, some part of the surfactant that comes to it from IDT 3 and 4 will be reflected on back to these IDTs, and then again reflected on IDT 2. Since the distance between IDTs 2 and 4 is L, and the distance between IDTs 2 and 3 is 2 (L-Nλ), the reflected pulse from IDT 4 will arrive at IDT 2 for time 2L / V SAW , and the pulse reflected from IDT 3 will arrive at IDT 2 during time 2 (L-Nλ) / V SAW , i.e. these pulses will be divided in time by the value of 2Nλ / V SAW and will not overlap. The pulse reflected from IDT 4 will be located behind the pulse reflected from IDT 3. This is very important, because reflected from loaded IDT 3 may have an amplitude smaller than reflected from IDT 4. If these impulses were superimposed, this would lead to significant errors in determining the measured physical quantity. The pulses reflected from IDT 3 will arrive after time 4 (L-Nλ) / V SAW , i.e. much later reflected from IDT 3 and IDT 4 pulses. Thus, all re-reflected pulses will come later than the reflected pulses and will not affect the measurements.

Пример выполнения. Датчик выполнен на звукопроводе 1 из YX - среза ниобата лития размерами 8×2×0,5 мм. ВШП 3 и 4 выполнены с внутренними отражателями с периодом в две длины ПАВ на центральной частоте f0=870 МГц и длиной в 33 длины ПАВ на центральной частоте, что обеспечивает однонаправленный режим в 15 дБ. ВШП 2 выполнен двунаправленным с шириной электродов, равной четверти длины ПАВ на центральной частоте, и имеет длину, равную 20 длинам ПАВ. ВШП 4 расположен на расстоянии 2,15 мм от ВШП 2, а ВШП 3 - на расстоянии 4 мм, что обеспечивает задержку между отраженными импульсами в 1 мкс, а переотраженным от ВШП 4 и отраженным от ВШП 3 импульсами - 0,074 мкс при длине считывающего импульса 0,037 мкс, т.е. эти импульсы не перекрываются. Апертуры ВШП 2,3 выбраны равными 80 длин ПАВ на центральной частоте, что позволяет пренебречь потерями на дифракцию при заданных расстояниях. Вносимые потери при подаче сигнала на ВШП 2 и съеме его с ВШП 3 составили 10 дБ. Коэффициент отражения R от ВШП 3, 4 при Z=∞ (разомкнутый ВШП) был не менее 95%, а при замкнутом ВШП 3 (Z=0) R≤9%. Звукопровод вместе с ВШП помещен в герметичный корпус. Антенна 5 в виде полуволнового вибратора и импеданс 6 расположены вне корпуса. Импеданс 6 представляет собой терморезистор НАТ102В, который имеет при 25°С сопротивление 1000 Ом, а также малую емкость. Зависимость сопротивления терморезистора определяется по формуле

Figure 00000001
, где В=3100 К, Т - абсолютная температура, R - сопротивление терморезистора при больших температурах. Нетрудно посчитать, зная сопротивление терморезистора при 25°С (Т=298 К), что при 100°С это сопротивление (Т=373 К) равно 122 Ом. Если соединить параллельно два таких терморезистора, то получим 61 Ом, т.е. близко к 50 Ом, где коэффициент отражения будет минимальным. При нагревании сопротивление терморезистора падает и в районе 100°С становится близким к 50 Ом, что приводит к уменьшению коэффициента отражения и амплитуды отраженного от ВШП 3 импульса в 6-7 раз (16-17 дБ) по отношению к импульсу, отраженному от ВШП 4.Execution example. The sensor is made on sound duct 1 from YX - a cut of lithium niobate with dimensions of 8 × 2 × 0.5 mm. IDTs 3 and 4 are made with internal reflectors with a period of two SAW lengths at the center frequency f 0 = 870 MHz and a length of 33 SAW lengths at the center frequency, which provides a unidirectional mode of 15 dB. IDT 2 is made bidirectional with the width of the electrodes equal to a quarter of the length of the surfactant at the center frequency, and has a length equal to 20 lengths of the surfactant. IDT 4 is located at a distance of 2.15 mm from IDT 2, and IDT 3 is at a distance of 4 mm, which provides a delay between reflected pulses of 1 μs, and reflected from IDT 4 and reflected from IDT 3 pulses - 0.074 μs with a reading pulse length 0.037 μs, i.e. these pulses do not overlap. The IDT apertures 2,3 are chosen equal to 80 SAW lengths at the central frequency, which allows neglecting diffraction losses at given distances. The insertion loss when applying a signal to IDT 2 and removing it from IDT 3 was 10 dB. The reflection coefficient R from IDT 3, 4 at Z = ∞ (open IDT) was not less than 95%, and with closed IDT 3 (Z = 0) R≤9%. The sound pipe along with the IDT is placed in a sealed enclosure. Antenna 5 in the form of a half-wave vibrator and impedance 6 are located outside the housing. Impedance 6 is a NAT102V thermistor, which has a resistance of 1000 Ohms at 25 ° C, as well as a small capacity. The dependence of the resistance of the thermistor is determined by the formula
Figure 00000001
where B = 3100 K, T is the absolute temperature, R is the resistance of the thermistor at high temperatures. It is easy to calculate, knowing the resistance of the thermistor at 25 ° C (T = 298 K), that at 100 ° C this resistance (T = 373 K) is 122 Ohms. If two such thermistors are connected in parallel, we get 61 Ohms, i.e. close to 50 ohms, where the reflection coefficient will be minimal. When heated, the resistance of the thermistor drops and near 100 ° C it becomes close to 50 Ohms, which leads to a decrease in the reflection coefficient and amplitude of the pulse reflected from IDT 3 by 6-7 times (16-17 dB) with respect to the impulse reflected from IDT 4 .

Источники информацииInformation sources

1. Dias J.F. Hewlett-Packard Journal, V.32, N 12, 1981, p.21-37.1. Dias J.F. Hewlett-Packard Journal, V.32, N 12, 1981, p.21-37.

2. RU 2132584 C1, МПК6 H01L 41/18 от 27.06.1999.2. RU 2132584 C1, IPC6 H01L 41/18 dated 06/27/1999.

3. RU 2296950, МПК G01D 5/00 (2006.01) от 04.10.2007 - прототип.3. RU 2296950, IPC G01D 5/00 (2006.01) dated 04.10.2007 - prototype.

Claims (1)

Датчик дистанционного контроля физической величины на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий герметичный корпус, внутри которого расположен пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей поверхности которого расположены приемопередающий встречно-штыревой преобразователь (ВШП), нагруженный на антенну, которая расположена вне герметичного корпуса, отражательный ВШП, нагруженный на расположенный вне герметичного корпуса импеданс, величина которого чувствительна к измеряемой физической величине, и акустопоглотитель, нанесенный на торцы звукопровода, отличающийся тем, что приемопередающий ВШП расположен в центре звукопровода и выполнен двунаправленным, а по обе стороны от него расположены однонаправленные отражательные ВШП с внутренними отражателями с одним и тем же числом периодов, один из которых нагружен на импеданс, величина которого чувствительна к измеряемой физической величине, причем расстояние до нагруженного отражательного ВШП равно 2(L-Nλ), где L - расстояние между приемо-передающим ВШП и не нагруженным отражательным ВШП, N - число периодов в отражательном ВШП, λ - длина ПАВ на центральной частоте ВШП. A sensor for remote control of physical quantity on surface acoustic waves (SAW), containing a sealed enclosure, inside which a piezoelectric sound duct is located, on the working surface of which there is a transceiver interdigital transducer (IDT) loaded on an antenna that is located outside the sealed enclosure, reflective IDT, loaded on an impedance located outside the sealed enclosure, the magnitude of which is sensitive to the measured physical quantity, and an acoustic absorber, is applied at the ends of the sound duct, characterized in that the transceiver IDT is located in the center of the sound duct and is bi-directional, and on either side of it there are unidirectional reflective IDTs with internal reflectors with the same number of periods, one of which is loaded on an impedance, the value of which is sensitive to the measured physical quantity, and the distance to the loaded reflective IDT is 2 (L-Nλ), where L is the distance between the transceiver IDT and the unloaded reflective IDT, N is the number of periods in the reflection Yelnia IDT, λ - SAW length at the center frequency IDT.
RU2008147454/28A 2008-12-01 2008-12-01 Detector of physical value on surface acoustic waves RU2387051C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147454/28A RU2387051C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Detector of physical value on surface acoustic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147454/28A RU2387051C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Detector of physical value on surface acoustic waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2387051C1 true RU2387051C1 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147454/28A RU2387051C1 (en) 2008-12-01 2008-12-01 Detector of physical value on surface acoustic waves

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387051C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486646C1 (en) * 2012-05-05 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Surface acoustic wave sensor for wireless passive measurement of displacements
RU2550697C1 (en) * 2013-10-24 2015-05-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет Sensor based on surface acoustic waves to measure concentration of carbon dioxide
RU2581570C1 (en) * 2015-01-12 2016-04-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Passive wireless surface acoustic wave sensor for measuring concentration of carbon monoxide
RU2585487C1 (en) * 2015-01-19 2016-05-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
RU2629892C1 (en) * 2016-09-29 2017-09-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Method for measuring physical values using sensors on surface acoustic waves
RU2692832C1 (en) * 2018-06-25 2019-06-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Passive wireless ultraviolet radiation sensor on surface acoustic waves
WO2020022925A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Научно-Технический Центр "Радиотехнических Устройств И Систем" С Ограниченной Ответственностью Passive wireless surface acoustic wave magnetic field sensor
RU2748391C1 (en) * 2020-10-26 2021-05-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» Device for reading information from wireless sensor on surface acoustic waves

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486646C1 (en) * 2012-05-05 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Surface acoustic wave sensor for wireless passive measurement of displacements
RU2550697C1 (en) * 2013-10-24 2015-05-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет Sensor based on surface acoustic waves to measure concentration of carbon dioxide
RU2581570C1 (en) * 2015-01-12 2016-04-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Passive wireless surface acoustic wave sensor for measuring concentration of carbon monoxide
RU2585487C1 (en) * 2015-01-19 2016-05-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
RU2629892C1 (en) * 2016-09-29 2017-09-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Method for measuring physical values using sensors on surface acoustic waves
RU2692832C1 (en) * 2018-06-25 2019-06-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" Passive wireless ultraviolet radiation sensor on surface acoustic waves
WO2020022925A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Научно-Технический Центр "Радиотехнических Устройств И Систем" С Ограниченной Ответственностью Passive wireless surface acoustic wave magnetic field sensor
RU2758341C1 (en) * 2018-07-27 2021-10-28 Научно-Технический Центр "Радиотехнических Устройств И Систем" С Ограниченной Ответственностью Passive wireless sensor of magnetic field on surface acoustic waves
RU2748391C1 (en) * 2020-10-26 2021-05-25 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» Device for reading information from wireless sensor on surface acoustic waves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2387051C1 (en) Detector of physical value on surface acoustic waves
US6556146B1 (en) Radio-interrogated surface-wave technology sensor
US6293136B1 (en) Multiple mode operated surface acoustic wave sensor for temperature compensation
US7267009B2 (en) Multiple-mode acoustic wave sensor
US20070139165A1 (en) Acoustic wave device used as RFID and as sensor
US20070064765A1 (en) SAW temperature sensor and system
US20150013461A1 (en) Device and method for measuring physical parameters using saw sensors
US20060254356A1 (en) Wireless and passive acoustic wave liquid conductivity sensor
KR101202878B1 (en) Wireless measurement apparatus and method using surface acoustic wave based micro-sensor
US20100141087A1 (en) Surface acoustic wave based sensor apparatus and method utilizing semi-synchronous saw resonators
JP2023171888A (en) Acoustic wave sensor and interrogation of the same
RU2585487C1 (en) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
RU2486646C1 (en) Surface acoustic wave sensor for wireless passive measurement of displacements
CN103557956A (en) Wireless passive surface acoustic wave delay line type temperature and pressure sensor
RU2758341C1 (en) Passive wireless sensor of magnetic field on surface acoustic waves
Sachs et al. Remote sensing using quartz sensors
KR20140119278A (en) Method for non-contact, non-power and wireless measurement of temperature by surface acoustic wave
RU2550697C1 (en) Sensor based on surface acoustic waves to measure concentration of carbon dioxide
RU2458319C1 (en) Displacement sensor on surface acoustic waves
JP7351508B2 (en) Recognition signal generation element and element recognition system
US11509285B2 (en) Wireless sensor system for harsh environment
RU2296950C2 (en) Sensor for remotely controlling physical value on surface acoustic waves
RU2692832C1 (en) Passive wireless ultraviolet radiation sensor on surface acoustic waves
Antcev et al. SAW temperature sensor with mirror topology
RU2748391C1 (en) Device for reading information from wireless sensor on surface acoustic waves

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101202