[发明专利]一种声表面波谐振器型阻抗传感器以及阻抗检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻抗传感器，具体地说，是涉及一种声表面波谐振器型阻抗传感器以及检测系统。

背景技术

目前许多特殊场合，传感器和被测单元间的连线通常是无法实现的，必须采用无线传感器来实现测量，声表面波传感器是利用外界因素(如温度，压力，磁场，电场等)会影响声表面波的传输特性而实现传感的一种器件。

无源声表面波传感器的工作原理是：首先，射频询问单元发出高频询问信号，信号被直接与声表面波芯片上的叉指换能器(IDT)相连的天线接收，转换成电信号。叉指换能器将电信号转换成在压电晶体表面传播的声表面波，部分声表面波能量被传播路径上的反射条纹反射回来，再通过叉指换能器将声信号转换成电信号，然后由天线发送出去。

申请公布号为CN102052986A的中国专利申请文件，公开一种无线无源声表面波阻抗负载传感器，参见图1所示，包括天线、输入/输出叉指换能器1、压电基片2、参比反射栅3、测量反射栅4和阻抗变化的外接传感器，射频询问单元发射的无线信号经所述天线接收并通过输入/输出叉指换能器1转化为声表面波，在所述压电基片2上传播，到达所述参比反射栅3和测量反射栅4后产生反射，由于反射栅4外接传感器，当外接传感器阻抗变化，使反射栅4外接电学条件发生变化，反射栅4反射性能也会发生变化。该技术方案的不足之处在于：1、将反射栅4与外接传感器连接，由于反射栅4设置在压电基片上，而压电基片作为无源声表面波的感知部分，一般要保持清洁、干净，因为声表面波在压电基片表面传播，灰尘杂质会影响声表面波传播性能，最终影响传感器感知性能，若将反射栅4与外接传感器连接的话，很保证压电基片的洁净度，导致影响传感器感知精度，即便是将传感器压电基片部分采用外壳封装起来，这就需要通过点焊金属引线将反射栅和引脚相连，该引脚再与外接传感器相连，增添了工艺步骤和复杂度。2、通过引线、引脚和导线连接外接传感器，不利于集成化。

发明内容

本发明为了解决现有声表面波传感器占用体积大的技术问题，提供了一种声表面波谐振器型阻抗传感器。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种声表面波谐振器型阻抗传感器，包括第一天线、匹配网络、反射栅、以及叉指换能器，所述至少反射栅、以及叉指换能器设置在压电基片上，所述匹配网络包括由至少一个电容和至少一个电感组成的最佳匹配网络，所述最佳匹配网络还并联有外部传感器，所述外部传感器为电容式或者电感式传感器。

进一步的，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述外部传感器并联在所述最佳匹配网络组成的串联电路的两端。

进一步的，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述外部传感器并联在所述第一电容（C1）的两端。

进一步的，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述外部传感器并联在所述第一电感（L1）的两端。

又进一步的，所述外部传感器集成于匹配网络中或者通过导线外接入匹配网络中。

基于上述的一种声表面波谐振器型阻抗传感器，本发明同时提供了一种声表面波谐振器型阻抗检测系统，包括阅读器、信号处理模块、以及阻抗传感器，所述阅读器上设置有第二天线，所述阻抗传感器包括第一天线、匹配网络、反射栅、以及叉指换能器，所述至少反射栅、以及叉指换能器设置在压电基片上，所述匹配网络包括由至少一个电容和至少一个电感组成的最佳匹配网络，所述最佳匹配网络还并联有外部传感器，所述外部传感器为电容式或者电感式传感器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的声表面波谐振器型阻抗传感器，1、通过将外部传感器接入匹配网络中，不改变压电基片的结构与布置，因此不会影响传感器的感知性能，检测精确度也相应提高；2、不改变压电基片的结构与布置，因此不会带来设置引脚等所增加的工艺步骤和复杂度；3、外部传感器可以集成于匹配网络中，集成度高，进一步减少封装结构，减小了传感器整体体积。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的一种无线无源声表面波阻抗负载传感器结构示意图；