[发明专利]无线表面声波差动应变仪

权利要求书

1.一种差动应变传感器，包括：

第一芯片；

在第一芯片上的第一表面声波(SAW)谐振器；

第二芯片；以及

在第二芯片上的第二SAW谐振器；并且

其中：

第一芯片承受待检测的应力；

第二芯片实际上不承受待检测的应力；

第一谐振器具有相对于在第一芯片上的应力变化改变的频率；

第二谐振器具有相对于在第二芯片上的应力变化改变的频率；

第一和第二谐振器的频率差表示待检测的应力；

第一芯片包括连接到第一谐振器的频率输出的第一天线；并且

第二芯片包括连接到第二谐振器的频率输出地第二天线。

2.根据权利要求1的传感器，进一步包括：

第二芯片上的第三SAW谐振器；并且

其中：

第二谐振器具有频率的第一温度系数；

第三谐振器具有频率的第二温度系数；并且

频率的第一温度系数不等于频率的第二温度系数；并且

其中：

第二谐振器的频率和第三谐振器的频率之间的差表示第一和第二芯片的周围温度；

第一谐振器具有第三温度系数；并且

表示被检测的应力的第一和第二谐振器的频率差根据第一和第二芯片的周围温度进行校正。

3.根据权利要求1的传感器，其中：

第一芯片采用第一材料结合到第二芯片以产生芯片串联组件；

第一材料实际上隔离了作用第一芯片的应力和作用第二芯片的应力；并且

该芯片串联组件采用弹性类型密封物涂层来封装。

4.根据权利要求1的传感器，进一步包括：

采用在第一芯片周边和第一盖周边的第一材料结合到第一芯片的第一盖层，在第一芯片和第一盖之间的周边内具有间隔，产生第一芯片封装；

采用在第二芯片周边和第二盖周边的第一材料结合到第二芯片的第二盖层，在第二芯片和第二盖之间的周边内具有间隔，产生第二芯片封装；

材料层，在第一盖的一侧和第二盖的一侧之间，所述第一盖的一侧与第一盖的面对第一芯片的一侧相对，所述第二盖的一侧与第二盖的面对第二芯片的一侧相对，所述材料层将第一芯片封装和第二芯片封装相互结合，产生封装到封装的封装；以及

形成在封装到封装的封装上的第一材料涂层；并且其中第一材料包括弹性类型的密封物。

5.一种无线SAW差动应变仪，包括：

第一芯片

位于在第一芯片上的第一表面声波(SAW)谐振器；

第二芯片；以及

位于在第二芯片上的第二SAW谐振器；并且

其中：

第一谐振器暴露给应力；

第二谐振器未暴露给应力；并且

由第一谐振器的谐振频率和第二谐振器的谐振频率的差来确定该应力。

6.根据权利要求5的应变仪，进一步包括：

位于在第二芯片上的第三谐振器；并且

其中：

第二谐振器具有定向轴；

第三谐振器具有定向轴；

第二谐振器的定向轴在相对于第三谐振器的定向轴的角度上；以及

第二谐振器的谐振频率和第三谐振器谐振频率的差提供了差动温度测量。

7.根据权利要求6的应变仪，其中差动温度测量是用于第一谐振器的谐振频率和第二谐振器的谐振频率的差的温度补偿的基础。

8.根据权利要求5的应变仪，进一步包括：

形成在第一芯片上且连接到第一谐振器的第一天线；

以及

形成在第二芯片上且连接到第二谐振器和第三谐振器的第二天线。

9.根据权利要求8的应变仪，其中：

在第一天线上的信号表示第一谐振器的谐振频率；

在第二天线上的信号表示第二谐振器和第三谐振器的谐振频率；

进一步包括传感器读取器，用来无线检测第一天线上的信号以及第二天线上的信号；并且

其中该无线检测通过传感器读取器与第一和第二天线之间的电感耦合来进行。

10.根据权利要求5的应变仪，其中第一谐振器通过附着到第一芯片和待监测的资产的应力传输层暴露给应力。