一、无线、无源声表面波传感器(论文文献综述)
毛臻,张诚[1](2021)在《基于TH71221的无源声表面波传感信号读取器》文中研究表明针对无源声表面波传感读取器信号处理软件算法影响参数多、分立元件硬件设计复杂等问题,通过Matlab对传感信号进行模拟和仿真,确定了算法涉及的关键参数,从硬件系统实现角度进一步对射频链路关键器件进行分析、比较并选型。设计了以两颗高集成度射频芯片TH71221分别作为收发前端的系统架构,并据此实现了读取器的总体电路设计。与基于分立器件实现的系统相比,该读取器具有成本低、尺寸小,易于实现的特点。
黄超,施勇,季新风,郭凯,乔飞,居友杰,赵昊,田牧[2](2021)在《声表面波传感器在电力变压器温度监测领域的应用》文中研究说明电力变压器是电力系统网络中的重要环节,长期运行会引起接头接触不良而发热,如果不及时处理,可能会引起变压器损坏及火灾,造成严重的电气事故,通过实时采集变压器监测点的温度变化,发现异常后及时通知运维人员,能有效提高配网设备的运行可靠性和经济性。分析比较现有多种传统测温技术及声表面波传感器相较传统测温法的明显优势,提出并详细介绍了一种声表面波传感器结合现代通讯技术的变压器温度在线监控系统,从而改善电力变压器的运维现状,进一步提高电网巡检的自动化程度。
刘若水[3](2021)在《基于声表面波技术的压力传感器优化设计及温度解耦研究》文中认为
甘宇[4](2021)在《无线无源声表面波温度传感器及其测量系统》文中提出当前,声表面波(SAW)行业发展迅猛,一大批声表面波(SAW)企业正从跨越式追赶者,发展成众多行业的强有力竞争者,而且在声学领域发展为领跑者。声表面波传感器在军事系统、民用消费品、商用设备等多个领域,发挥着不可替代的作用。利用声表面波温度传感器监测温度参数的变化,不仅能提高检测效率,还可以保证系统的安全运转。因此研究SAW传感器及其测量系统,对环境参数的获取具有重要意义。首先本文根据SAW测温原理,分析了声表面波谐振器的信号特征以及不同频率下SAW传感器的等效电路模型,等效电路模型包括单端口和双端口的声表面波传感器。设计谐振型声表面波温度传感器,进行有限元仿真得出传感器的相关参数,通过MEMS工艺制备了温度传感器。其次本文设计了无线无源温度测量系统总体方案,并详细介绍了硬件电路和软件程序的设计、制作、测试等过程。系统包括微控制单元、发射及接收单元。主控板和上位机组成的微控制单元,控制着发射及接收链路,其中发射链路包含激励信号源、调制开关、滤波器、功率放大器,实现问询信号的发送。接收链路包含低噪声放大器、带通滤波器、运算放大器、模数转换器等。利用Welch算法进行频率估计,通过分段、补偿、平均的方式降低噪声对回波信号的影响。为提高测量系统采样率,利用多通道采样的方法对被测信号进行交替并行采样,此外还针对时间交替模数转换器(TIADC)中存在的时间不匹配问题,提出了一种校正方法,根据计算出的采样数据与参考通道数据差值,判断信号的单调性,再使用改进的泰勒展开法对失配误差进行补偿。用MATLAB仿真200MS/S的多通道并行交替采样原型,验证了该算法的可行性。最后测试了模块和测量系统的性能并搭建温升实验平台,进行温升实验,探究了谐振频率与温度的关系,测试结果表明在传感器性能允许的情况下及谐振频率变化范围内,测量结果可靠。该系统发射功率为22.5 dBm时,可在50 cm距离内实现无线测试,测量的样本标准差为0.0829 kHz。
徐芳萌[5](2021)在《基于热压键合硅酸镓镧技术的声表面波高温压力传感器研究》文中研究说明高温、高旋环境下,航天飞行器发展的主要瓶颈之一是其关键部位的温度、压力、振动多参数测试。声表面波技术可实现远距离无线无源传感,同时声表面波传感器具有结构简单、体积小、抗干扰性强等特点,更适合在狭小密闭的高温高旋环境中工作。硅酸镓镧是一种温度稳定性良好的压电晶体,同时具有机电耦合系数大、声表面波速度低等特点,是制备恶劣环境传感器的理想材料。本文主要研究工作如下:1、设计声表面波高温压力传感器的结构参数。研究声表面波的传播规律,阐述传感器的压力敏感机理。建立声表面波谐振模型和膜片变形模型,通过COMSOL Multiphysics有限元仿真,得到敏感单元的谐振频率和带宽,同时得到膜片受力变化。2、优化硅酸镓镧湿法腐蚀。讨论外部蚀刻条件(刻蚀温度和刻蚀液体积比)对蚀刻速率的影响。测试不同刻蚀条件下,基片表面粗糙度和空腔不平整度。在80℃下水浴加热体积比为1:1的盐酸和磷酸溶液腐蚀硅酸镓镧,获得边界清晰、表面光滑的圆形微腔。蚀刻速率为0.7μm/min,解释湿法腐蚀硅酸镓镧的反应机理。3、提出一种硅酸镓镧高温热压键合技术。红外光谱分析得到最佳活化参数。亲水性测试和原子力显微镜检测表明氧等离子体活化可以去除有机物、提高亲水性并降低表面粗糙度。温度为1000℃,加压6 MPa并持续2小时,基片获得较高的键合强度(3.81MPa),气密性测试表明空腔密封性能良好。在透射电子显微镜下观察基片界面紧密粘合。最后,阐明硅酸镓镧直接键合机理。4、搭建高温压力测试平台,制备并测试声表面波高温压力传感器。温度测试范围是25℃~700℃,压力测试范围是0 KPa~300 KPa。在一定范围内,压力与谐振频率呈线性关系,压力灵敏度为1.286 KHz/KPa。
郭欣榕[6](2021)在《应用于高温环境的硅酸镓镧声表面波温度-加速度传感技术研究》文中认为飞行器在飞行过程中往往伴随着高温、高旋、高压等恶劣环境,尤其是高超音速飞行器表面、航空发动机以及燃气轮机等关键部位,局部温度甚至超过几千度,因此,在恶劣环境下温度、振动等参数的原位实时获取,对于飞行器的材料选型、结构设计以及防护措施等具有重要意义。针对在航空航天器和发动机等高温和高转速等恶劣环境中对温度振动双参数的实时现场测试要求,本文所述的两种声表面波温度-加速度传感器,基底都选用La3Ga5Si O14(LGS)材料。一种可以测量单轴方向的加速度,另一种可以测量三轴方向的加速度,两种传感器都可以实现加速度温度补偿,加速度和温度的完全解耦。并可以实现450℃高温下的温度加速度的测量。在加速度测量时,尤其是在高温条件下进行加速度测量时,温度漂移引起的测量误差是不可忽略的,本文不仅考虑了加速度测量时温度对频率响应的影响,还考虑了温度对加速度灵敏度的影响,对于目前的高温下加速度测量下的温漂问题是有实际意义的。本文通过COMSOL与MATLAB仿真软件对传感器的外形尺寸,及传感器的切向等进行了优化设计,通过建立传感器的COM模型确定了传感器的金属结构,并进行了传感器的制作和测试,验证了理论的可行性,所制作传感器的加速度灵敏度可达到57.77 k Hz/g,温度灵敏度>5.19 k Hz/℃。由于较常用石英和铌酸锂基底的传感器来说,硅酸钾镧基底具有高熔点,温度小于熔点不发生相变的优良特性。本文所做传感器测量温度可高达450℃,实现较高温度下的温度加速度的测量。
周煦航[7](2021)在《基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究》文中研究指明随着我国航空航天事业的蓬勃发展,对飞行器的发动机等关键部位的实时温度监测需求越来越多。声表面波传感器(SAW)具有结构小、性能优异、可无线测量等优势可广泛应用于许多恶劣环境。由于航空发动机工作时的温度极高,这对声表面波传感器在高温下持续稳定工作提出了巨大要求。本文提出一种基于声表面波原理和硅酸镓镧材料的声表面波温度传感器,同时借助脉冲激光沉积(PLD),通过在传感器表面沉积防护薄膜来提高器件的工作温度。本文的研究内容为:1、研究了声表面波的传播机理及声表面波传感器的类型分类,介绍了声表面波传感器的基本结构构成,建立了传感器结构参数与传感器性能之间的对应关系。2、分析了基于声表面波传感器的理论模型,探讨了传感器结构各参数对声表面波传感器性能的影响。利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对传感器谐振频率进行仿真,并分析了电极厚度与声速的关系。3、通过分析声表面波传感器温度敏感机理和高温下电极防护机理,设计并制备了一种基于防护薄膜的声表面波温度传感器可应用于高温下的实时温度测量。4、制备了两种基于不同防护薄膜的声表面波温度传感器并分别进行高温测试。在25-1100℃和25-1300℃下进行测试,并对传感器谐振频率与温度的关系进行分段拟合,提高测量精确度,传感器在25-1100℃范围内可以多次测量,并且在1100℃下持续工作1 h以上。并对传感器测试前后的表面形貌进行分析。
赵祉澎[8](2021)在《氮化铝薄膜声表面波(SAW)高温应变传感器的制备与表征》文中指出声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器是利用压电效应和声表面波传播的物理特性制成的MEMS器件。传统Si基MEMS应变传感器无法在超过100℃的高温环境下工作,难以满足高温场景的压力测量工作。而作为压电材料的AlN薄膜具有优异的物理和化学性质,但其仍存在着压电常数d33和机电耦合系数K2较低的问题。本论文着重于研究改进AlN薄膜工艺,来制作出基于AlN压电薄膜的SAW传感器。本研究用反应磁控溅射法,在蓝宝石衬底上沉积具有(002)取向的AlN压电薄膜,通过控制衬底温度和工作气压来寻找其最佳的结晶质量的实验条件参数;利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、台阶仪和压电测试仪等测试设备对薄膜的结构、成分及性能进行表征;设计叉指电极并利用光刻技术图案化,用直流磁控溅射法沉积Pt叉指电极和Ta过渡层,制作出Pt/Ta/AlN/Sapphire结构的SAW传感器,通过金相显微镜和扫描电子显微镜表征其结构,用网络分析仪测量其特征频率。研究结果表明:衬底温度及工作气压均对AlN压电薄膜的结晶质量和择优取向有较大影响。当衬底温度从300℃提高到400℃时,AlN结晶质量先沿(002)晶面生长变好随后结晶质量变差;工作气压从0.45 Pa下降到0.25 Pa,AlN(002)晶面的结晶质量先变好再变差,AlN(002)取向最佳结晶质量的条件为:溅射功率350W,Ar:N2=20:4 sccm,衬底温度375℃,工作气压0.35 Pa。最佳工艺参数下制备的AlN薄膜压电系数为25 p C/N。最佳工艺下制备的SAW传感器特征频率为258MHz,与设计频率250 MHz接近。S11参数值范围为-4.1d B到-13.89 d B。综上所述,本论文针对声表面波传感器的压电薄膜材料的制备进行了研究,初步测量了器件的S网络参数,对目前声表面波传感器在应用中所遇到的一些问题提出了明确的解决方案,为后续高温传感器的应用提供了理论和技术基础。
林洋益,孟晨旭,梁景明,曾庆祝,郭法安,陈伟明,侯伟[9](2021)在《变电站KYN型开关柜无源无线在线测温技术研究与应用》文中指出随着电网负荷的逐年增加,KYN型开关柜发热问题愈发突出。对KYN型开关柜发热情况进行了分析,针对以往KYN型开关柜测温技术的不足,研究了基于声表面波的无源无线在线测温技术,阐述了该技术在KYN型开关柜运用中面临的问题并提出解决方法,实际应用案例表明,该技术实用、有效。
熊文凯[10](2021)在《基于PAA/PVA的声表面波气/湿敏传感器的研究》文中提出声表面波(SAW)传感器利用声表面波绝大部分能量集中在基底表面的特点,可以制备出非常灵敏的气体传感器。聚丙烯酸(PAA)由于成本低、工艺简单以及材料本身含有大量羟基和羧基,因此非常适合作为声表面波传感器的敏感膜。本文制备了基于PAA和PAA/聚乙烯醇(PVA)的声表面波氨气传感器,研究了传感器对于氨气的检测性能。PAA表面含有大量的羟基和羧基,使其能够很好地吸附水分子和氨气。基于PAA制备的SAW氨气传感器具有对氨气响应灵敏和检测下限优异的特点。在温度25℃和相对湿度为30%的条件下,PAA SAW氨气传感器对20 ppm氨气的响应频移有11.5 kHz,并且检测下限可以达到0.5 ppm。传感机理分析表明敏感膜弹性模量的增大是导致正频移的主要原因。制备的PAA SAW氨气传感器不仅具有优异的灵敏度和检测下限,它还具有优秀的选择性、短期稳定性、长期稳定性,此外,其响应和恢复时间都与氨气浓度呈良好的线性关系。对于不同比例制备的PAA/PVA氨气传感器,研究了其气敏特性。通过对比PAA SAW氨气传感器和PAA/PVA SAW氨气传感器的实验数据,我们发现PVA的引入大大增强了PAA SAW传感器的响应。同样在温度25℃和相对湿度为30%的条件下,PAA/PVA SAW氨气传感对20 ppm的氨气的频移有28.5 kHz,这是因为PVA改变了PAA敏感膜的表面结构。然而,PVA的引入会导致了传感器的基线在每次检测氨气后会发生移动,这是因为发生了不可逆的化学反应。通过对照实验,我们发现对氨气起到检测效果的只有PAA。除此之外,我们还发现PVA的引入使得原有的PAA SAW氨气传感器的响应时间和恢复时间增加。不过,两组氨气传感器在选择性、短期重复性和长期稳定性方面都很优秀。此外,通过设置不同的湿度环境,发现高湿度的环境有助于增强PAA/PVA SAW氨气传感器对氨气的响应,这是由于水分子改变了链间氢键和电导率。
二、无线、无源声表面波传感器(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、无线、无源声表面波传感器(论文提纲范文)
(1)基于TH71221的无源声表面波传感信号读取器(论文提纲范文)
1 读取器工作原理 |
2 信号仿真验证 |
2.1 谐振与失谐时的信号特性 |
2.2 采样点数分析 |
2.3 仿真结论 |
3 读写器设计 |
4 完成后的整机性能指标 |
5 结论 |
(2)声表面波传感器在电力变压器温度监测领域的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 系统总体设计 |
1.1 基于声表面波(SAW)技术的无线无源温度监测技术 |
1.2 具有较强抗电磁干扰能力远程无线通讯技术 |
1.3 综合管理中心系统软件研究开发 |
2 SAW传感器的测温原理 |
2.1 SAW传感器工作原理 |
2.2 SAW传感器信号检测 |
3 基于NB-IoT的无线通讯技术 |
4 数据管理平台系统 |
5 应用实例 |
6 结语 |
(4)无线无源声表面波温度传感器及其测量系统(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文创新点 |
2.声表面波传感技术 |
2.1 声表面波简介 |
2.2 压电现象 |
2.3 谐振型声表面波传感器 |
2.3.1 压电衬底 |
2.3.2 叉指换能器 |
2.3.3 反射栅 |
2.3.4 谐振器温度频率特性 |
2.4 声表面波谐振器等效电路 |
2.5 本章小结 |
3.谐振型声表面波温度传感器的设计和制备 |
3.1 概述 |
3.2 声表面波器件的仿真和设计 |
3.2.1 谐振型声表面波器件设计 |
3.2.2 谐振型声表面波器件仿真 |
3.3 谐振型声表面波传感器的制造工艺 |
3.3.1 基片的预处理 |
3.3.2 光刻工艺 |
3.3.3 制备叉指电极 |
3.4 本章小结 |
4.无线无源声表面波测试系统设计与实现 |
4.1 系统设计方案 |
4.2 发射单元设计 |
4.2.1 DDS模块 |
4.2.2 PLL模块 |
4.2.3 射频功率放大器设计 |
4.2.4 开关设计 |
4.3 接收单元设计 |
4.3.1 接收链路整体分析 |
4.3.2 低噪声放大器 |
4.3.3 混频器 |
4.3.4 模数转换器 |
4.4 频率估计 |
4.4.1 确定估计方法 |
4.4.2 平滑周期图法 |
4.4.3 估计效果 |
4.5 TIADC系统误差校正 |
4.6 矫正方法的设计与实现 |
4.6.1 时间失配误差估计 |
4.6.2 时间失配误差矫正方法 |
4.6.3 时间失配误差结果 |
4.7 本章小结 |
5.系统测试及误差分析 |
5.1 测量系统各模块功能测试 |
5.2 测量系统性能测试 |
5.2.1 距离测试 |
5.2.2 温度范围测试 |
5.2.3 时间测试 |
5.3 温升试验及误差分析 |
5.3.1 测温平台搭建 |
5.3.2 温升试验 |
5.3.3 误差分析 |
5.4 本章小结 |
6.总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(5)基于热压键合硅酸镓镧技术的声表面波高温压力传感器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 声表面波压力传感器研究现状 |
1.3.2 微纳加工技术的国内外研究现状 |
1.3.3 面向航天领域的声表面波高温压力传感器亟待解决的问题 |
1.4 论文创新点 |
1.5 本论文的主要工作 |
2 声表面波压力传感器的原理与设计 |
2.1 概述 |
2.2 声表面波理论 |
2.2.1 声表面波传播特性 |
2.2.2 声表面波压力敏感机理 |
2.3 传感器设计 |
2.3.1 硅酸镓镧压电衬底介绍 |
2.3.2 声表面波器件类型 |
2.3.3 声表面波谐振器组成 |
2.4 本章小结 |
3 谐振型声表面波压力传感器的设计与制造 |
3.1 概述 |
3.2 谐振型声表面波压力传感器仿真设计 |
3.2.1 压力传感单元谐振频率分析 |
3.2.2 压电基片的受力分析 |
3.3 传感器结构与参数设计 |
3.4 传感器制造工艺 |
3.4.1 基片预处理 |
3.4.2 湿法腐蚀 |
3.4.3 热压键合空腔 |
3.4.4 金属电极的制备与高温防护 |
3.5 本章总结 |
4 硅酸镓镧晶片MEMS加工工艺研究 |
4.1 概述 |
4.2 硅酸镓镧湿法腐蚀技术研究 |
4.2.1 硅酸镓镧腐蚀速率分析 |
4.2.2 硅酸镓镧刻蚀基片微观表征 |
4.2.3 硅酸镓镧湿法腐蚀机理 |
4.3 硅酸镓镧热压键合技术研究 |
4.3.1 等离子体活化对键合效果的影响 |
4.3.2 键合强度与空腔气密性测试 |
4.3.3 硅酸镓镧键合界面的微观测试与分析 |
4.3.4 硅酸镓镧热压键合反应机理 |
4.4 本章总结 |
5 声表面波压力传感器的测试与分析 |
5.1 概述 |
5.2 声表面波高温压力传感器测试 |
5.2.1 高温压力测试平台的搭建 |
5.2.2 传感器压力性能测试 |
5.3 本章总结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(6)应用于高温环境的硅酸镓镧声表面波温度-加速度传感技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景及意义 |
1.3 声表面波传感器国内外发展趋势与研究现状 |
1.3.1 声表面波温度传感器国内外发展趋势与研究现状 |
1.3.2 声表面波加速度传感器国内外发展趋势与研究现状 |
1.4 论文的主要研究内容及创新点 |
1.4.1 论文的主要研究内容 |
1.4.2 论文的创新点 |
2 声表面波传感器的相关理论 |
2.1 概述 |
2.2 声表面波传感器的简单介绍 |
2.3 压电介质中的波动方程及声表面波的求解 |
2.3.1 压电介质中的波动方程 |
2.3.2 压电介质中的Christofel方程 |
2.3.3 压电介质中声表面波的求解 |
2.4 声表面波COM模型 |
2.4.1 反射栅中的声表面波的COM模型 |
2.4.2 叉指中的声表面波的COM模型 |
2.4.3 单端口谐振型传感器的设计 |
2.5 本章小结 |
3 温度-加速度传感器的敏感机理及仿真设计 |
3.1 概述 |
3.2 声表面波温度-加速度传感器的仿真设计 |
3.2.1 声表面波温度-加速度传感器基底切向的选择 |
3.2.2 声表面波温度-加速度传感器外形尺寸的仿真设计 |
3.2.3 声表面波温度-加速度传感器金属结构的仿真设计 |
3.2.4 传感器的温度-加速度信号的解耦方式 |
3.3 声表面波温度-三轴加速度传感器的原理及仿真设计 |
3.4 本章小结 |
4 硅酸镓镧声表面波温度-加速度传感器的制造工艺 |
4.1 概述 |
4.2 硅酸镓镧声表面波温度-加速度传感器的制造工艺 |
4.2.1 基片的预处理 |
4.2.2 金属电极的制造和退火 |
4.2.3 基片的刻蚀 |
4.2.4 质量块的粘结 |
4.3 硅酸镓镧温度-三轴加速度传感器三轴梁结构的制造工艺 |
4.4 本章小结 |
5 声表面波温度-加速度传感器的测试分析 |
5.1 概述 |
5.2 声表面波温度-加速度传感器的测试 |
5.2.1 声表面波温度-加速度传感器常温未加载下的测试 |
5.2.2 声表面波温度-加速度传感器温度的测试 |
5.2.3 声表面波温度-加速度传感器不同温度下的加速度测试 |
5.3 传感器温度-加速度信号的分析与解耦 |
5.4 声表面波温度-加速度传感器的稳定性测试 |
5.5 本章小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
致谢 |
(7)基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究的背景与意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文创新点 |
2 声表面波传感器的基本原理 |
2.1 概述 |
2.2 声表面波的激励与传播 |
2.3 声表面波器件的组成与原理 |
2.3.1 叉指换能器 |
2.3.2 反射栅 |
2.3.3 衬底材料 |
2.4 声表面波传感器的选择 |
2.4.1 谐振型声表面波传感器 |
2.4.2 延迟线型声表面波传感器 |
2.5 本章小结 |
3 基于硅酸镓镧基底的声表面波传感器的仿真分析 |
3.1 概述 |
3.2 声表面波器件理论模型 |
3.2.1 脉冲函数模型 |
3.2.2 P矩阵模型 |
3.2.3 COM模型 |
3.3 声表面波传感器的有限元分析 |
3.3.1 声表面波传感器的特征频率分析 |
3.3.2 电极厚度对声速影响的分析 |
3.4 本章小结 |
4 谐振型声表面波温度传感器的设计和制备 |
4.1 概述 |
4.2 谐振型声表面波温度传感器工作机理 |
4.3 高温电极失效机理 |
4.4 谐振型声表面波温度传感器的制造工艺 |
4.4.1 LGS基片的预处理 |
4.4.2 匀胶和光刻 |
4.4.3 金属电极的制备 |
4.4.4 防护薄膜制备 |
4.5 本章小结 |
5 声表面波温度传感器的测试与分析 |
5.1 概述 |
5.2 基于AL_2O_3防护薄膜声表面波温度传感器测试及分析 |
5.3 基于ALN防护薄膜声表面波温度传感器测试及分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(8)氮化铝薄膜声表面波(SAW)高温应变传感器的制备与表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 声表面波传感器研究的背景及意义 |
1.2 声表面波器件工作原理及组成 |
1.2.1 叉指电极 |
1.2.2 反射栅 |
1.3 无线无源高温应变传感器的分类 |
1.4 压电材料 |
1.5 国内外研究现状与发展趋势 |
1.6 本文主要研究框架与内容 |
2 AlN声表面波高温应变传感器的设计 |
2.1 传感器的总体设计 |
2.2 衬底的选择 |
2.3 氮化铝压电层的设计 |
2.4 叉指电极的设计 |
2.4.1 电极指条宽度与指条间隔尺寸的确定 |
2.4.2 IDT的叉指对数及声孔径W的设计 |
2.5 反射栅的设计 |
2.5.1 反射栅栅条数的确定 |
2.5.2 叉指电极与反射栅间距离的确定 |
2.6 引出电极的设计 |
2.7 高温下金属电极材料的选择 |
2.7.1 高温电极材料的研究 |
2.7.2 过渡层材料的研究 |
2.8 本章小结 |
3 AlN薄膜制备与表征 |
3.1 AlN薄膜的制备方法 |
3.2 反应射频磁控溅射系统的原理 |
3.3 AlN薄膜的制备过程 |
3.3.1 实验设备 |
3.3.2 实验条件 |
3.4 不同溅射气压下制备的AlN薄膜结构分析 |
3.5 不同衬底温度下制备的AlN薄膜结构分析 |
3.6 AlN薄膜形貌分析 |
3.7 AlN薄膜成分分析 |
3.8 AlN薄膜压电系数d_(33)表征 |
3.9 本章小结 |
4 叉指电极的制备和表征 |
4.1 SAW高温应变传感器的制作流程 |
4.2 光刻掩模版的设计 |
4.3 光刻技术 |
4.3.1 基片处理 |
4.3.2 涂胶及前烘 |
4.3.3 曝光 |
4.3.4 显影与检查 |
4.4 Ta过渡层的沉积 |
4.5 Pt电极薄膜的沉积 |
4.6 器件的剥离 |
4.7 本章小结 |
5 传感器的初步表征结果 |
5.1 SAW传感器结构表征 |
5.2 S网络参数 |
5.3 S网络参数的表征 |
5.4 测试结果及讨论 |
5.4.1 特征频率 |
5.4.2 频率温度系数 |
5.4.3 同批次器件不同特征频率与回波损耗的分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)变电站KYN型开关柜无源无线在线测温技术研究与应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 KYN型开关柜现有测温技术问题分析 |
1.1 KYN型开关柜结构 |
1.2 KYN型开关柜发热分析 |
1.3 KYN型开关柜现有测温技术存在问题 |
2 无源无线在线测温技术原理及关键技术 |
2.1 无源无线在线测温技术原理 |
2.2 无源无线在线测温关键技术 |
3 无源无线测温技术在KYN型开关柜安装应用中面临问题及解决措施 |
4 无源无线测温技术在KYN型开关柜的应用案例 |
5 结语 |
(10)基于PAA/PVA的声表面波气/湿敏传感器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 声表面波传感器发展、结构类型和应用 |
1.2.1 声表面波传感器发展 |
1.2.2 声表面波传感器的结构类型 |
1.2.3 声表面波传感器的应用 |
1.3 氨气传感器 |
1.3.1 氨气产生的途径 |
1.3.2 氨气传感器的应用范围 |
1.3.3 不同种类的氨气传感器 |
1.4 声表面波氨气传感基本结构 |
1.4.1 压电衬底 |
1.4.2 叉指换能器 |
1.4.3 气敏薄膜 |
1.5 本文的主要研究内容 |
1.6 论文的创新点 |
第二章 声表面波氨气传感器的制备、表征及其传感机理 |
2.1 声表面波传感器的制备 |
2.1.1 声表面谐振器 |
2.1.2 传感层的制备 |
2.1.3 驱动电路 |
2.2 声表面波氨气传感器的表征与测试 |
2.2.1 敏感膜的表征 |
2.2.2 传感性能测试 |
2.3 声表面波氨气传感器传感机理 |
2.3.1 质荷负载 |
2.3.2 弹性负载 |
2.3.3 声电效应 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于聚丙烯酸的声表面波氨气传感器 |
3.1 聚丙烯酸的研究 |
3.2 聚丙烯酸敏感膜的制备 |
3.3 基于聚丙烯酸的声表面波氨气传感器的表征与测试 |
3.3.1 传感膜的特性 |
3.3.2 气体传感性能及传感机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于聚丙烯酸和聚乙烯醇混合膜的声表面波氨气传感器 |
4.1 聚乙烯醇简介 |
4.2 聚丙烯酸和聚乙烯醇的研究现状 |
4.3 聚丙烯酸和聚乙烯醇混合膜的制备 |
4.4 基于聚丙烯酸和聚乙烯醇声表面波氨气传感器的表征与测试 |
4.5 PAA SAW和PAA/PVA SAW传感器性能对比研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 后期工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻硕期间的研究成果 |
四、无线、无源声表面波传感器(论文参考文献)
- [1]基于TH71221的无源声表面波传感信号读取器[J]. 毛臻,张诚. 电子设计工程, 2021(18)
- [2]声表面波传感器在电力变压器温度监测领域的应用[J]. 黄超,施勇,季新风,郭凯,乔飞,居友杰,赵昊,田牧. 湖北电力, 2021(04)
- [3]基于声表面波技术的压力传感器优化设计及温度解耦研究[D]. 刘若水. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]无线无源声表面波温度传感器及其测量系统[D]. 甘宇. 中北大学, 2021(09)
- [5]基于热压键合硅酸镓镧技术的声表面波高温压力传感器研究[D]. 徐芳萌. 中北大学, 2021(09)
- [6]应用于高温环境的硅酸镓镧声表面波温度-加速度传感技术研究[D]. 郭欣榕. 中北大学, 2021(09)
- [7]基于硅酸镓镧的声表面波温度传感器及高温电极防护研究[D]. 周煦航. 中北大学, 2021(09)
- [8]氮化铝薄膜声表面波(SAW)高温应变传感器的制备与表征[D]. 赵祉澎. 大连理工大学, 2021(01)
- [9]变电站KYN型开关柜无源无线在线测温技术研究与应用[J]. 林洋益,孟晨旭,梁景明,曾庆祝,郭法安,陈伟明,侯伟. 电工电气, 2021(05)
- [10]基于PAA/PVA的声表面波气/湿敏传感器的研究[D]. 熊文凯. 电子科技大学, 2021(01)