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MEMS声表面波传感器技术原理.docx
资料介绍
MEMS声表面波传感器技术原理
引言
声表面波（SAW）传感器利用压电基片上的叉指换能器（IDT）激发和检测声表面波，通过测量声波传播特性的变化来感知物理量。SAW传感器具有无线无源、高灵敏度、快速响应的优势，在温度传感、压力传感、气体传感和生物检测中具有广泛应用。2026年，铌酸锂绝缘体上薄膜（LNOI）和钽酸锂绝缘体上薄膜（LTOI）已成为SAW器件的主流平台，机电耦合系数大幅提升。本文系统介绍MEMS声表面波传感器的技术原理及典型应用。
工作原理
声表面波激发
在压电基片（如LiNbO₃、LiTaO₃、石英）表面沉积叉指换能器（IDT），施加交变电压后通过逆压电效应在基片表面激发声表面波。SAW沿基片表面传播，能量集中在表面一个波长深度范围内。
传感机理
外界物理量（温度、压力、气体、生物分子）作用于SAW传播路径时，引起声波速度或衰减的变化，导致谐振频率或相位偏移。通过测量频率或相位变化可感知外界物理量。
主要结构类型
SAW谐振器
由IDT和反射栅构成谐振腔，品质因数高，频率稳定性好，适合高精度传感。
SAW延迟线
输入IDT和输出IDT之间为传播路径，由相位差变化感知物理量。
无线无源传感
SAW传感器无需内置电池，通过外部天线发射射频信号，SAW器件将传感信息编码在回波信号中。在密闭空间、高温环境等难以布线的场景中具有独特优势。
典型应用
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| 844-MEMS声表面波传感器技术原理.docx | 37K |
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