[發明專利]一種諧振器型無線無源溫度傳感器及工作方法

有效

• 申請號: 202110281938.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112964384B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張清;房娟娟
• 申請（專利權）人: 山東深思智能科技有限公司
• 主分類號: G01K11/26
• 分類號: G01K11/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種諧振器型無線無源溫度傳感器，其特征在于：

包括：第一聲表面波諧振器和第二聲表面波諧振器，第一聲表面波諧振器包括第一壓電基片以及與第一壓電基片接觸連接的第一金屬電極，第二聲表面波諧振器包括第二壓電基片以及與第二壓電基片接觸連接的第二金屬電極；

第一壓電基片和第二壓電基片的材質相同且切型相同，第一金屬電極和第二金屬電極材質相同且膜厚不同，第一金屬電極和第二金屬電極的膜厚為叉指換能器電周期的0.1％～10％，第一金屬電極和第二金屬電極的寬度為叉指換能器電周期的0.05～0.45；第一金屬電極和第二金屬電極的叉指換能器和反射柵陣之間的間隙為叉指換能器電周期的0～5倍；第一金屬電極和第二金屬電極的叉指換能器電周期為反射柵陣周期的0.9倍～1.1倍；根據第一聲表面波諧振器和第二聲表面波諧振器的中心頻率的差值與溫度的關系進行溫度測量，中心頻率的差頻與溫度呈一階線性關系；溫度傳感器頻率-溫度特性的線性輸出：

ΔTCF＝TCF₁-TCF₂＝(b₁-b₂)·T+(c₁-c₂)

其中，TCF₁為第一聲表面波諧振器的頻率-溫度系數，TCF₂為第二聲表面波諧振器的頻率-溫度系數，b₁、c₁、b₂、c₂為系數，T為溫度。

2.如權利要求1所述的諧振器型無線無源溫度傳感器，其特征在于：

第一壓電基片和第二壓電基片的切型采用AT-X石英、ST-X石英、ZX-鈮酸鋰、YZ-鈮酸鋰、128°YX-鈮酸鋰或X-112°Y-鉭酸鋰。

3.如權利要求1所述的諧振器型無線無源溫度傳感器，其特征在于：

第一壓電基片和第二壓電基片的材質采用壓電石英、壓電鈮酸鋰或壓電鉭酸鋰。

4.如權利要求1所述的諧振器型無線無源溫度傳感器，其特征在于：

第一金屬電極設置在第一壓電基片的拋光面上，第二金屬電極設置在第二壓電基片的拋光面上。

5.如權利要求1所述的諧振器型無線無源溫度傳感器，其特征在于：

第一金屬電極的膜厚為叉指換能器電周期的1％，第二金屬電極的膜厚為叉指換能器電周期的5％。

6.一種諧振器型無線無源溫度傳感器的工作方法，其特征在于：利用權利要求1-5任一項所述的諧振器型無線無源溫度傳感器；

分別獲取第一聲表面波諧振器和第一聲表面波諧振器的初始頻率和溫度變化后的諧振器頻率；

根據得到的初始頻率和溫度變化后的諧振器頻率，計算兩個諧振器中心頻率的差值與溫度的關系，進而得到當前的溫度值。