一种石英声表面波传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及石英晶体元件技术领域，特别涉及一种声表面波元件。
【背景技术】
[0002] 声表面波（SurfaceAcousticWave，SAW)传感器是一项较新的传感器研究领域， 国外始于上个世纪八十年代中后期。与其它类型的传感器相比，SAW传感器具有灵敏度高、 可实现远距离无线无源传感、低成本等优势。
[0003] 应变监测在工程中应用十分广泛，传统应变传感器够适用于普通的监测环境，但 是在一些的特殊复杂的监测环境中应用仍存在一些问题，例如燃气管道的应变检测。电阻 应变片在工作时需要供电，所以不宜使用于易燃易爆环境。光纤应传感器结构脆弱，在恶劣 环境中容易发生断裂，且光纤应变传感器全套系统成本较高。声表面波应变传感器成本低、 无源、灵敏度高，且能适用于更多特殊恶劣监测环境。
[0004] 当利用声表面波传感器测量被测物的应变时，为使传感器具有较高的应变灵敏 度，就需要寻找石英晶体上应变灵敏度高的基片切割方向和声传播方向，沿选定的声传播 方向制作谐振器，可以提高声表面波应变传感器的性能。
[0005] 但是，现有技术不存在石英的声表面波传感器，因此，现有技术存在缺陷，有待于 进一步改进和发展。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的是提供一种石英声表面波传感器，能保证较高的应变灵敏度， 提尚声表面波器件性能。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0008] 一种石英声表面波传感器，其中，
[0009] 包括石英基片，以及在所述石英基片上设置的声表面波谐振器；
[0010] 所述石英基片的欧拉角(α,φ,ψ):为（0°，11〇°，〇° )，
[0011] 所述声表面波谐振器设置在所述石英基片沿声传播方向，即声表面波坐标系X方 向。
[0012] 本实用新型声提供的一种石英制成的声表面波传感器，基于温度敏感度低的ST 切石英，选择应变灵敏度较高声传播方向设置声表面波谐振器，有利于提高声表面波器传 感器的性能。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的石英声表面波传感器的结构示意图；
[0014] 图2第一个Euler角φ=0°时石英不同Θ角和φ角的应变灵敏度的计算二维结 果；
[0015] 图3φ=0°且Φ=0°时石英不同Θ角应变灵敏度的计算结果。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合优选的实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0017] 本实用新型的一种石英声表面波传感器，如图1所示，包括从石英晶体切割出的 石英基片1，以及在所述石英基片1上设置的声表面波谐振器2。
[0018] 所述石英基片1从晶体坯的晶轴坐标系（Χ，Υ，Ζ)到基片的声表面波坐标系（χ，Υ， ζ)需要经过如下变换：首先绕Ζ轴逆时针旋转α角度得到新坐标系（X'，Υ'，Ζ')，然后 绕t轴旋转φ角度确定了基片的切向坐标变为（χ〃，γ〃，ζ〃），最后绕ζ"轴旋φ角度得到 声表面波坐标系（X，y，Ζ)，三个旋转角(α,φ，ψ)称为欧拉角，它确定了基片的切割和波的 传播方向。所述石英基片1的欧拉角(α,φ,ψ)为（0°，110°，0° )。
[0019] 所述声表面波谐振器2设置在所述石英基片1表面，并且设置在石英基片1沿声 传播方向，即声表面波坐标系X方向。
[0020] 所石英基片1，其C0MS0L有限元仿真模拟计算结果如图2、3所示，从图2和图3中 可以看出，大约在φ=〇°，Θ= 110°且φ= 0°时石英基片能够获得较高的应变灵敏度。 从图3中可以看出，Θ= 110°时应变灵敏度有最大值61〇ωΖ/με。
[0021] 由此可以看出，本实用新型的石英声表面波传感器能有效提高声表面波应变传感 器的应变灵敏度，有利于提高声表面波应变传感器的性能。
[0022] 以上内容是对本实用新型的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充 分地理解本实用新型的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本实用新型 的【具体实施方式】仅限于这些实施例的说明。
【主权项】
1. 一种石英声表面波传感器，其特征在于， 包括石英基片，以及在所述石英基片上设置的声表面波谐振器； 所述石英基片的欧拉角（a，9,力）为（0°，110°，0° )， 所述声表面波谐振器设置在所述石英基片沿声传播方向，即声表面波坐标系x方向。
【专利摘要】本实用新型的一种石英声表面波传感器，包括石英基片，以及在所述石英基片上设置的声表面波谐振器；所述石英基片的欧拉角(α，，ψ)为(0°，110°，0°)，所述声表面波谐振器设置在所述石英基片沿声传播方向，即声表面波坐标系x方向。本实用新型的声表面波传感器，能够在获得较高的应变灵敏度，有利于提高元件的性能。
【IPC分类】H03H9/25
【公开号】CN204967771
【申请号】CN201520552959
【发明人】李夏喜, 高岷, 钱迪, 秦臻, 邢琳琳
【申请人】北京市燃气集团有限责任公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年7月29日