[發明專利]被測量物特性測量裝置

有效

• 申請號: 201280063121.X
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN104024846A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 吉村直之;谷津田博美
• 申請（專利權）人: 日本無線株式會社
• 主分類號: G01N29/02
• 分類號: G01N29/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及被測量物特性測量裝置，其具備彈性表面波元件，該彈性表明波元件形成有：在壓電基板上形成并激振起彈性表面波的梳形電極、在所述梳形電極和所述彈性表面波的傳播方向中的所述壓電基板的端部之間負荷被測量物的反應場。

本申請基于并要求在2011年12月22日提交的日本特愿2011-281603號及在2012年10月19日提交的日本特愿2012-232060號的優先權的權益，其全部內容結合于此作為參照。

背景技術

一般地，彈性表面波元件具備壓電基板、以及由設于所述壓電基板上的梳齒狀電極指(electrode?fingers)構成的發送電極及接收電極。在這樣構成的彈性表面波元件中，向發送電極供給電信號時，在電極指間產生電場，利用壓電效應使彈性表面波激振，該彈性表面波在壓電基板上傳播并使接收電極激振，轉換為電信號。研究了利用該彈性表面波中的、與壓電基板的表面平行極化的滑動彈性表面波(SH-SAW：Shear?horizontal?Surface?Acoustic?Wave)，進行各種物質的檢測、物性值等的測量的彈性表面波傳感器(專利文獻1)。

在彈性表面波傳感器中，利用在壓電基板上負荷的被測量物的區域電開放的情況和短路的情況下，在接收電極能取得信號的特性存在差異，作為被測量物的物理特性，能夠求出介電常數、導電率。此外，在壓電基板上的發送電極和接收電極之間的傳播路上形成凹凸構造，在該凹部負荷被測量物時，負荷的被測量物虛擬地形成膜。該膜與壓電基板一并激振，利用基于膜的質量而諧振頻率變化的質量負荷效應，能夠求出被測量物的密度(專利文獻2)。

另一方面，專利文獻1、2的彈性表面波傳感器，在壓電基板上形成發送電極及接收電極，但已知有由利用彈性表面波的反射的一個收發電極構成的彈性表面波傳感器(專利文獻3)。在該彈性表面波傳感器中，在收發電極激振的彈性波，在被測量物負荷的反應場傳播后，在壓電基板的端部反射，并再次向收發電極輸入?；谠撔盘?，能夠測量被測量物的物理特性。在該情況下，通過用一個收發電極構成彈性表面波元件，能夠小型地構成彈性表面波元件。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本國專利第3481298號公報

專利文獻2：日本國專利第3248683號公報

專利文獻3：日本國日本特開2009-300302號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在彈性波中，包括沿壓電基板的表面傳播的彈性表面波、以及在壓電基板的內部傳播的體波。在由在專利文獻3公開的結構構成的彈性表面波傳感器的情況下，在收發電極激振的彈性表面波及包含體波的彈性波，在壓電基板的端部反射，一起輸入到收發電極。因此，在得到的信號中，混合有基于彈性表面波的信號以及基于體波的信號，故存在不能夠高精度地求出被測量物的物理特性的情況。

本發明是為了消除所述的不良而做出的，其目的在于提供被測量物特性測量裝置，其能夠從彈性波引起的信號分離由體波引起的信號，基于由彈性表面波引起的信號，高精度地求出被測量物的物理特性。

解決課題的手段

本發明的一方面涉及的被測量物特性測量裝置，具備彈性表面波元件，所述彈性表明波元件具備：梳形電極，其形成于壓電基板上的第一面，激振起彈性波，并接收基于所述彈性波的反射；反射部，其具有第三面和第四面，所述第三面形成在所述梳形電極和與所述彈性波的傳播方向上的所述壓電基板的所述第一面正交的第二面之間、在所述第一面的法線方向上與所述第一面不同的位置，所述第四面在所述第一面的法線方向上垂直地形成，并連結所述第一面的端部和所述第三面；反應場，其形成于所述梳形電極和所述反射部之間并負荷被測量物；以及傳播部，其形成于所述反射部和所述第二面之間，所述被測量物特性測量裝置將在從所述梳形電極沿所述反應場傳播、由所述反射部的所述第四面反射、并由所述梳形電極接收的所述彈性波中所含有的沿所述壓電基板的表面傳播的彈性表面波，從在由所述壓電基板的所述第二面反射、并由所述梳形電極接收的所述彈性波中所含有的沿所述壓電基板的內部傳播的體波分離并提取出，基于提取出的所述彈性表面波求出所述被測量物的特性。

此外，在本發明的一方面涉及的所述被測量物特性測量裝置中，優選從所述壓電基板的所述表面向所述壓電基板的內部的方向上的所述反射部所具有的壁的高度d是滿足下式的關系的值：

λ/2≦d≦H/2

λ：所述彈性波的波長

H：所述壓電基板的厚度。