表面聲波傳感器系統和使用多次過境回聲波的測量方法技術方案

本發明專利技術提供了表面聲波傳感器系統和使用多次過境回聲波的測量方法。該表面聲波(SAW)傳感器系統包括：信號產生部件，施加電信號到SAW傳感器；SAW傳感器，連接到該信號產生部件，用于將電信號轉化為SAW，利用該SAW來感測測量目標，并將與測量目標對應的SAW輸出轉化為電信號；以及信號測量部件，連接到該SAW傳感器的一側，通過按時選通多次過境回聲波來檢測該電信號的變化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有實質上高的靈敏度和集成度的表面聲波(SAW)傳感器系統、以及使用多次過境回聲波(multiple-transit-echo wave)的測量方法。
技術介紹
SAff傳感器指的是利用基部和表面感測技術和SAW來檢測或測量物理量或化學量的絕對值、物理量或化學量的變化、或者來自目標的聲、光或無線電波的強度并將它們轉化為電信號的兀件或器件。SAW傳感器根據目標類型而分類。例如，SAW傳感器可以包括用于檢測蛋白質、脫氧核糖核酸(DNA)、病毒、細菌、細胞、組織等的生物傳感器，用于檢測毒氣、易燃氣體等的氣體傳感器，用于檢測溫度的溫度傳感器，用于檢測壓力的壓力傳感器，以及用于檢測濕度的濕度傳感器。SAW傳感器可以用于各種工業領域中。
技術實現思路
本專利技術提供一種具有實質上高的靈敏度和集成度的表面聲波(SAW)傳感器系統以及使用多次過境回聲波的測量方法。在實施例中，一種SAW傳感器系統包括信號產生部件,提供第一電信號；SAW傳感器，連接到信號產生部件以接收第一電信號，該SAW傳感器用于將第一電信號轉化為SAW，當測量目標接觸檢測區域時輸出與測量目標對應的SAW，并將與測量目標對應的SAW轉化為第二電信號；以及信號測量部件，連接到SAW傳感器的一側且通過按時選通多次過境回聲波來檢測第二電信號的變化。SAff傳感器可以包括壓電基板和輸入部件，該輸入部件設置在壓電基板一側且將第一電信號轉化為SAW。SAW傳感器還可以包括感測部件和輸出部件，其中感測部件設置在壓電基板上，感測部件輸出與測量目標對應的SAW從而感測測量目標，且其中輸出部件設置在壓電基板的另一側且在輸出部件中將與測量目標對應的SAW轉化為第二電信號。在另一實施例中，一種SAW傳感器系統包括SAW傳感器；以及信號測量部件,其中SAW傳感器包括輸入部件、輸出部件以及設置在輸入部件與輸出部件之間的感測部件，其中來自輸入部件的SAW被輸出部件的一部分反射且第一反射的SAW朝向輸入部件移動，其中該第一反射的SAW被輸入部件的一部分進一步反射，并且第二反射的SAW朝向輸出部件移動，其中該第二反射的SAW是N次過境回聲波(N multiple-transit-echo wave), N為三，其中輸出部件將該第二反射SAW轉化成電信號，并且其中連接到SAW傳感器的信號測量部件通過按時選通N為三的該N次過境回聲波來檢測電信號的改變。在另一實施例中，一種使用多次過境回聲波的測量方法包括將第一電信號轉化為SAW ;利用SAW感測目標；輸出與所感測的目標對應的SAW ;將與目標對應的SAW轉化為第二電信號；以及通過按時選通該多次過境回聲波來檢測第二電信號的改變。根據使用多次過境回聲波的測量方法，SAW傳感器的靈敏度和集成度得到實質性改善。因此，SAW傳感器的制造成本可以顯著減小，因為對于相同數量的元件而言，改善的集成度需要更小的基板面積。附圖說明通過參照附圖更詳細地描述本專利技術的示范性實施例，本專利技術的以上和其他的實施例、優點和特征將將變得更加顯然，附圖中圖I是SAW傳感器的實施例的圖；圖2是圖I的SAW傳感器的實施例沿線ΙΙ-ΙΓ的剖視圖；圖3是曲線圖，示出SAW的實施例的時域(time domain)；圖4是曲線圖，示出根據甘油濃度的主波和三次過境回聲波的相位變化的實施 例；圖5是曲線圖，示出根據甘油濃度的主波和三次過境回聲波的幅度變化的實施例；以及圖6是曲線圖，示出根據肌鈣蛋白I (Troponin I)的主波和三次過境回聲的相位變化的實施例。具體實施例方式在下文將參照附圖更充分地描述本專利技術，附圖示出非限制性的實施例。然而，本專利技術可以以許多不同的形式實施，而不應解釋為限于這里闡述的示例實施例。而是，提供這些實施例使得本公開徹底和完整，且將本專利技術的范圍充分傳達給本領域技術人員。相似的附圖標記始終表示相似的元件。將理解，當一元件被稱為在另一元件“上”時，它可以直接在另一元件上，或者它們之間可以存在居間元件。相反，當一元件被稱為“直接”在另一元件“上”時，則沒有居間元件存在。這里使用時，術語“和/或”包括相關所列項中的一個或更多的任意和全部組合。將理解，盡管術語第一、第二、第三等可以在這里用于描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受到這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、部件、區域、層或部分與另一元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面論述的第一元件、部件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不偏尚本專利技術的教導。 這里使用的術語僅用于描述特定實施例，而無意進行限制。這里使用時，單數形式“一”、“一個”和“該”旨在也包括復數形式，除非上下文清楚地另外表示。還將理解，術語“包括”和/或“包含”在本說明書中使用時指明所述區域、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個或更多其他區域、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或添加。此外，相對性術語諸如“下”或“底部”和“上”或“頂部”可以在這里用來描述一個元件與另一元件如附圖所示的關系。將理解，相對性術語旨在涵蓋器件的除了附圖所示取向之外的不同取向。例如，如果附圖之一中的器件被倒置，則描述為在其他元件“下”側的元件于是將取向為在其他元件“上”側。因此術語“下”能夠根據附圖的特定取向而涵蓋“下”和“上”兩種取向。類似地，如果附圖之一中的器件被倒置，則描述為在其他元件“下面”或“下方”的元件于是將取向為在其他元件“上面”。因此，術語“下面”或“下方”能夠涵蓋上面和下面兩種取向。除非另行定義，此處使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)都具有本專利技術所屬領域內的普通技術人員所通常理解的同樣的含義。還將理解，諸如通用詞典中所定義的術語，除非此處加以明確定義，否則應當被解釋為具有與它們在相關領域和本公開的語境中的含義相一致的含義，而不應被解釋為理想化的或過度形式化的意義。這里參照截面圖描述了一個或更多實施例，截面圖是理想化實施例的示意圖。因而，由于例如制造技術和/或公差導致的圖示形狀的變化是可以預期的。因此，這里描述的實施例不應理解為限于這里示出的區域的特定形狀，而是將包括由例如制造引起的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通?？梢跃哂写植诤?或非線性的部分。此外，示出的 尖角可以是倒圓的。因此，附圖中所示的區域本質上是示意性的，它們的形狀無意示出區域的精確形狀且無意限制權利要求的范圍。在下文，將參照附圖更詳細地描述本專利技術的實施例。表面聲波這里使用時，術語“表面聲波(SAW) ”一般指的是機械波運動而不是電磁波，其由于各種原因諸如外部熱力、機械力或電力等而從顆粒的移動產生。SAW通常包括集中在彈性體的表面上的振動能，其沿固體的表面傳播，就像地震沿地面傳播那樣。通過介質傳播的波通常分成三個不同分量，縱波、橫波和表面波。縱波是移動方向基本平行于顆粒位移方向的波。相反，橫波的移動方向基本垂直于顆粒的位移方向。表面波由于縱波和橫波的矢量的組合而產生。通常，約90%或更多的縱向位移分量和橫向位移分量在離材料表面一個波長的長度內消失，其大多數能量集中在離表面一個波長的長度內。因此，SAW也稱為橫波或瑞利波(Rayleigh wave)。SAW通常例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表面聲波(SAW)傳感器系統，包括：信號產生部件，提供第一電信號；SAW傳感器，連接到該信號產生部件以接收該第一電信號，該SAW傳感器用于將該第一電信號轉化為SAW，當測量目標接觸感測區域時輸出與測量目標對應的SAW，并將與測量目標對應的SAW轉化為第二電信號；以及信號測量部件，連接到該SAW傳感器的一側且通過按時選通多次過境回聲波來檢測該第二電信號的變化。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：都弼，金常圭，金永，李右昶，鄭在連，李守，崔倫碩，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：