基于表面声波的无线和被动温度传感系统的设计和描述
Zhixin Zhou1,2, Hui Wang1,2, Liang Lou1,2
1School of Microelectronics, Shanghai University, Shanghai 201800, China.
Micromachines
|April 27, 2024
概括
本研究介绍了一种无线,无电池的表面声波 (SAW) 温度传感器,使用化共振器和螺旋天线. 该系统表现出高温灵敏度,其调配的温度系数频率为-31.34 ppm/°C.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 表面声波 (SAW) 传感器提供无线,无电池和无芯片操作,使其对各种传感应用具有吸引力.
- 现有的SAW温度传感器需要进一步开发,以提高无线性能和集成.
研究的目的:
- 提出和验证一种用于温度监测的新型无线传感系统.
- 调查基于化 (AlN) 的SAW共振器用于温度传感的性能.
- 为了优化SAW传感器和收发器之间的信号传输.
主要方法:
- 使用AlN薄膜设计和模拟一个单端口SAW共振器.
- 使用有限元模拟用于无线通信的螺旋天线的开发.
- 集成阻抗匹配网络,以优化信号传输.
- 实验测试,以评估传感器对温度变化的反应.
主要成果:
- 无线SAW温度传感器成功检测到返回信号频谱中的反射峰值.
- 反响信号频率随着温度的上升呈现出近乎线性的增加.
- 获得了高温度灵敏度,适配的温度频率系数 (TCF) 为-31.34 ppm/°C.
结论:
- 开发的无线SAW温度传感系统展示了高灵敏度和远程,无电池温度监测的潜力.
- 使用AlN薄膜和专门设计的螺旋天线可实现高效的无线信号传输.
- 这项技术为需要强大且不引人注目的温度传感的应用提供了有前途的解决方案.
