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表面聲波傳感�
閱讀�4679時間�2011-05-11 14:03:42

  表面聲波傳感�是一種建立于高頻機械振蕩�基礎(chǔ)上的一種傳感器�,它可以提供一種簡�、靈敏檢測物�(zhì)的化�(xué)、物理性質(zhì)方法。表面聲�化學(xué)傳感�具有較高的靈敏度和檢測精�,但目前只能用于氣相分析�

工作原理

  利用被鍘量對sAW元件作用,改變SAW的傳播速度,于是波長也相應(yīng)變化,進而改變了通過延遲線的相位變化� =2=L/X(L為延遲線長度),破壞了振蕩器的相位平衡條�,由于IDT有一定的迎頻�,所以改變振蕩頻�,重新達到相位平衡條�。振蕩頻率變化和SAW 傳播速度變化�(yīng)滿足下列�(guān)系:

  △f/f=△v/v �4�

  表面聲波傳感器由于是利用振茴頻率變化測出傳播速度的變�� 所以它的靈敏度很高(百萬分之一�。同時, 它同�(shù)字數(shù)�(jù)系統(tǒng)相適�(yīng),對放大器的要求也不��

在離子色譜中的應(yīng)�

  表面聲波諧振器是一種頻率元�,如果采用一定的耦合方式,使待測溶液成為表面聲波諧振器振蕩電路的一部分,則溶液的電�(dǎo)率與介電常數(shù)的變化將反映為諧振器頻率的改變,由于表面聲波諧振器在10MHz以上的高頻下工作,而頻率測定具有很高的分辨�,所以應(yīng)用表面聲波制備的傳感器對溶液電導(dǎo)率和介電常數(shù)有靈敏的頻率響應(yīng)�

  在一定的條件�,由于溶液溫度變化所引起的電�(dǎo)率和介電常數(shù)的改�,在表面聲波傳感器中相互抵消,使這種傳感器具有較�(jīng)典電�(dǎo)檢測器更低溫度系�(shù),從而提高了信噪�,能夠在較高背景電導(dǎo)率下檢測電導(dǎo)率的細微改變。這一特性使它可以做為離子色譜的電導(dǎo)檢測�,特別是非抑制柱離子色譜的電�(dǎo)檢測�

  表面聲波電導(dǎo)率與介電常數(shù)傳感器采用壓電石英晶體諧振器,因為石英的壓電常數(shù)和機電耦合常數(shù)很小,使得進一步提高靈敏度受到限制。我們發(fā)�(xiàn)使用四硼酸鋰和硅酸鑭鎵為材料制備的諧振器研制電導(dǎo)檢測�,比使用石英晶體的檢測器具有對電�(dǎo)率更高的響應(yīng)靈敏�,用這種傳感器作為離子色譜的檢測�,可以進一步改善表面聲波離子色譜傳感器的響�(yīng)特性�

�(fā)展方�

  1.壓電材料和硅的混合集成將是表面聲波傳感器推向市場及工�(yè)�(lǐng)域的�(guān)��

  2.多功能集成表面聲波傳感器多重信息的分析算法研究,將是提高傳感器應(yīng)用水平的重要途徑�

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