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自从声表面波(Surface Acoustic Wave,简称SAW)在1885年被英国物理学家瑞利发现以后,被广泛应用于通信、雷达、广电等领域。SAW传感器是SAW技术的一个重要分支,作为一种新型传感器,声表面波传感器可以被用于测量多种物理、化学、生物参数。与传统传感器相比,其优势在于体积小、精度高、灵敏度高、分辨率高、抗干扰能力强、易与数字化测试系统连接等,同时利用SAW器件本身的高频特性及基片的压电特性可实现无线传感,这使得它能运用在诸如内部等难以接触的环境或极端工作条件的参数测量中。
本文在分析国内外研究成果的基础上,研究了声表面波传感器的工作原理,基于声表面波敏感元件的特性设计构建传感器工作电路及测量电路,并就该测试电路的实用化展开研究。
针对传统电路以及国内外典型系统中硬件构成复杂的缺点,通过对传感信号的特征分析,提供了一种简单实用的传感器测试电路,降低了硬件成本。利用直接数字频率合成产生不同频率信号以激励不同谐振频率的声表面波敏感元件,在间歇收发周期从SAW传感器输出信号中提取出反映被测量的频率信号,通过对该频率的测量得到被测物理量的变化。
实验部分进行了传感器的温度实验,得出传感器的温度-频率特性,验证了测试电路的实用性。