谐振型saw无线无源传感器的测试系统研 究.pdfVIP

第38卷第4期 压 电 与 声 光 VolI38No．4 2016年08月 PIEZ0ELECTRICS8LAC0UST0OPTICS Aug．2016 文章编号 ：1004—2474(2016)04—0566—04 谐振型 SAW 无线无源传感器的测试系统研究 王 睿，张万里，彭 斌，邓森洋，邓言文，姜建英 (电子科技大学 电子薄膜与集成器件 国家重点实验室 ，四川 成都 610054) 摘 要：采用一种低成本、高效率的电路系统实现对谐振型无线无源声表面波 (SAW)传感器的测试。该电路 利用直接数字频率合成(DDS)技术产生不同频率的射频信号用以激励 SAW传感器。在接收端采用功率探测器检 测 回波信号的包络 ，通过包络 的变化得到待测物理化学参量 的变化 。该测试系统产生 的激励信号功率最高可达 10dBm，测试时间约为0．5S，与矢网测试结果相 比，其测试相对误差仅为 0．0024 。实验结果表 明，该系统能够 稳定、可靠地实现谐振型 sAw 传感器 的快速检测 。 关键词 ：谐振型声表面波(sAw)传感器 ；无线无源 ；直接数字频率合成 ；功率探测器 中图分类号 ：TN65；TN830．2；TN850．2 文献标识码 ：A ResearchOntheM easurementSystem forW irelessPassiveResonantSAW Sensors WANGRui，ZHANG W anIi，PENG Bin，DENG Senyang，DENGYanwen，JIANG Jianying (StateKeyLab．ofElectronicThinFilmsandIntergratedDevices，UniversityofElectronicScienceand TechnologyofChina，Chengdu610054，China) Abstract：A lOW—costandhighefficiencycircuitwasusedtOmeasurethewirelesspassiveresonantSAW sensors inthiswork．DDStechnologywasusedtOgenerateRF signalswithdifferentfrequenciestOexcitetheSAW sensor． A powerdetectorwasusedinthereceivingcircuitstomeasuretheenvelopecurvesofechosignals．Byanalyzingthe envelope，thephysicalorchemicalparameterscanbemeasuredviathiscircuit．Thepoweroftheexcitationsignal producedbythissystem isuptO 10dBm andthetesttimeisabout0．5Swhiletherelativeerrorisonly0．0024 comparedwiththeresultsfrom VNA．Theresultsshow thatthiscircuitcandetecttheresonancefrequencyofSAW sensorreliability． Keywords：resonantSAW sensor；wirelessandpassive；DDS；powerdetector 0 引言 随着外界条件 的变化 ，SAw 谐振器 的谐振频率会 随之改变 ，通过测试其谐振频率 的变化可得到对应 声表面波 (sAw)传感器是一种新型的传感器 ， 与传统传感器相 比，其具有体积小 ，成本低 ，稳定性 的待测物理化学参量 [8。 。