[发明专利]一种无线无源声表面波振动传感器

权利要求书

1.一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述无线无源声表面波振动传感器采用悬臂梁和反射型延迟线结构；所述无线无源声表面波振动传感器包括天线（1）、匹配电路（2）、压电悬臂梁（8）、由半导体工艺沉淀于压电悬臂梁（8）上的反射型延迟线结构的声表面波器件（9）、位于梁自由端（16）末端的质量振子（10）、用于固定压电悬臂梁（8）的固定基座（6）、封装管座（5）和封装管帽（4）。

2.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述声表面波器件（9），采用反射型延迟线结构，由叉指换能器（12）、第一反射器（13）和第二反射器（14）构成；其中，第一反射器（13）用于温度测量与振动测量中的温度补偿，第二反射器（14）用于振动检测；第一个反射器（13）与叉指换能器（12）时域间隔设置为1.1~1.3µs。

3.根据权利要求2中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述叉指换能器（12）、第一反射器（13）和第二反射器（14），由半导体工艺技术沉淀于压电悬臂梁（8）上；所述压电悬臂梁（8）材料应选取41°YX LiNbO3、128°YX LiNbO3、YZ LiNbO3或者36°YX LiTaO3。

4.根据权利要求2中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，用于温度测量与差分温度补偿的第一反射器（13）设置于压电悬臂梁（8）的固定端（15）范围内；用于振动检测的第二反射器（14）要求放置于压电悬臂梁（8）的自由端（16）范围内；用于振动检测的第二反射器（14）设置于压电悬臂梁（8）上固定端（15）与自由端（16）的交联处的最大应变敏感区。

5.根据权利要求1、2、3或4中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述压电悬臂梁（8）的厚度为0.2~0.45mm，其宽度由声表面波器件（9）声孔径决定，其长度则根据给定加速度动态范围确定。

6.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，设置于压电悬臂梁（8）的自由端（16）末端的质量振子（10）的材料选取金属铜、金属铝或者不锈钢；质量振子（10）通过胶粘接于压电悬臂梁（8）的表面。

7.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，在压电悬臂梁（8）自由端（16）末端的质量振子（10）对应封装管座（5）和封装管帽（4）处分别设置有缓冲材料（7、11）；所选取的材料橡胶、硅胶、TPU、TPE或者TPR；缓冲材料（7、11）与质量阵子（10）的距离大于压电悬臂梁（8）自由端（16）末端的最大振动位移。

8.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，所述承载着压电悬臂梁（8）的固定基座（6）选用粘接式基座或者直插式基座；反射型延迟线声表面波器件（9）的叉指换能器（12）引线到封装管座（5）的管脚上；而封装管座（5）材料为陶瓷或者金属管座；封装管帽（4）材料为陶瓷或者金属材料。

9.根据权利要求1中一种无线无源声表面波振动传感器，其特征在于，匹配电路（2）是由一个LC串并联电路组成。