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SAW传感器[浏览次数：约145次]SAW传感器即表面声波传感器，它是基于声表面波（SurfaceAcousticWave）技术的一种应变传感器。它能够检测出EPS操控与动力系应用中的扭矩和温度，以及TPM系统中的压力和温度。尤其适合于检测旋转部件或者那些接触起来很难活很危险的部件。目录SAW传感器的特点SAW传感器的设计因素SAW传感器的基本原理SAW传感器的测量方法SAW传感器与QCM传感器的比较SAW传感器在汽车电子的应用SAW传感器的发展趋势SAW传感器的特点1、高精度，高灵敏度。将被测量转换成频率进行测量，频率测量精度很高，有效检测范围线性好，抗干扰能力强，适合于远距离传输。2、数字化频率信号易于传输，处理，与计算机接口。3、制作与集成电路技术兼容，易集成化，智能化，重复性和可靠性好，适于批量生产。4、体积小，重量轻，功耗低，可获得良好的热性能和机械性能。SAW传感器的设计因素SAW传感器在设计时应注意以下因素：1）面对一般干扰环境因素；2）面对的恶意干扰环境因素；3）人机界面接口；4）参数的自我收敛性能；5）内、外各类信息、能量的交流新能等。SAW传感器的基本原理SAW传感器的基本原理是：利用被铡量对saw元件作用，改变sAw的传播速度，于是波长也相应变化，进而改变了通过延迟线的相位变化△φ=2πL／λ(L为延迟线长度)，破坏了振荡器的相位平衡条件；由于IDT有一定的迎频带，所以改变振荡频率，重新达到相位平衡条件。振荡频率变化和SAW传播速度变化应满足下列关系：因为延迟线上相位变化要保持不变，即SAW传感器由于是利用振茴频率变化测出传播速度的变化，所以它的灵敏度很高(百万分之一)。同时，它同数字数据系统相适应，对放大器的要求也不高。SAW传感器的测量方法SAW传感器的测量方法有多种，主要有四种如下图所示：(a)网络分析仪测量频谱变化，(b)矢量电压表测定相位变化，(C)谐振回路测定频移，以及(d)为消除环境变化(如温度变化)引起的误差，采用双通道差分方法测定频移，测量更准确、方便。在实际测量中，可根据具体条件选择适当的方法。SAW传感器与QCM传感器的比较石英晶体微量天平（quartzcrystalmicrobalance，QCM）和表面声波器件（surfaceacousticwave，SAW）。它们具有结构简单、体积小、成本低、响应时间短、灵敏度高、可靠性好等优点而广泛应用于分析化学、环境监测以及现场气体检测等方面。随着微制造技术的发展，集成化、批量化生产的工艺的逐渐成熟，微型SAW传感器在战地环境检测方面发挥着重要作用。QCM和SAW都属于压电型传感器，由压电性产生声波信号，通过测量声波参数（振幅、频率、波速等）变化而获得被分析U检测物的信息。QCM属于体声波（bulkacousticwave，BAW）一般也称为厚度剪切模式（thicknessshearmode，TSM）因声波从石英晶体或其它压电材料的一面传递到另一面，在晶体内部传播而命名。而SAW器件是声波在晶体表面上传播，从一位置传递到另一位置。在传递过程中，当基片或基片上所覆盖的特殊材料薄膜与被分析的物质相互作用时，声波的参数将发生变化，测量变化量即可得到被分析物的（质量和浓度等）相关信息。SAW传感器在汽车电子的应用如图1所示，安装了SAW谐振器的石英管芯通常采用片状不锈钢封装，直径约为11mm，厚度约为2mm，重量<2gm。对于胎压检测应用，该管芯位于两个突出部分，受上表面隔膜通过中心气针的顶压而变形。询问和反向散射信号通过一个普通的鞭状天线被广播出去。对于扭矩检测应用(如图2所示），该管芯粘贴在片状外壳的底部，整个器件再与待测扭矩的组件相连。询问和返回信号通过非接触式平面耦合器向外发射。在TPMS和扭矩检测管芯中，三个SAW谐振器产生两个频率差值，一个正比于压力或扭矩，其他的正比于温度。这种方法能够检测出带温度补偿的压力和扭矩，也可以单独用作温度监测。对于TPMS，SAW传感器的安装也有多种方式，可以采用粘贴式橡胶块安装在轮胎上，或者安装在气门上(橡胶和金属材质），或者在低压安全胎上固定在车轮中。用户可以调整灵敏度，以满足从气压为10巴的卡车到气压为2巴的赛车的需要。典型精度为全标度的1％。图1.石英管芯通常采用片状不锈钢封装，直径约为11mm，厚度约为2mm，重量<2gm。...