声表面波传感器产品简介(温度传感器)
物理实验中常用的声音传感器及其使用方法
物理实验中常用的声音传感器及其使用方法导语：声音传感器是一种常见的物理实验设备，在科学研究和实验教学中发挥着重要的作用。
本文将介绍几种常见的声音传感器及其使用方法，希望能够为读者提供一些参考和帮助。
一、声波传感器声波传感器是一种能够检测和测量环境中声音强度的传感器。
它通常由麦克风和信号处理电路组成。
在物理实验中，声波传感器广泛应用于声学研究、声音分析和振动研究等领域。
使用声波传感器进行实验时，需要将其连接到数据采集设备，并通过合适的软件进行数据处理和分析。
二、麦克风麦克风是声音传感器中最常见的一种。
它能够将环境中的声音转化为电信号，并输出给其他设备进行进一步处理。
在物理实验中，麦克风通常被用来测量声音的频率、振幅和时域特性等。
使用麦克风进行实验时，需要注意保持实验环境安静，避免噪音对实验结果的影响。
三、压电传感器压电传感器利用压电效应将声音的机械能转化为电能。
在物理实验中，压电传感器常用于测量声音的强度和压力。
使用压电传感器进行实验时，需要将其固定在被测物体表面，以确保传感器能够准确感知声音的传播和变化。
四、光电传感器光电传感器是一种通过光电效应进行声音传感的器件。
它利用光敏材料对入射光的反应产生电信号，从而实现声音的捕捉和测量。
在物理实验中，光电传感器常用于测量声音的频率和强度，并可与其他仪器进行联动使用。
使用光电传感器进行实验时，需要注意保持传感器和光源的稳定，并进行适当的校准。
五、声频分析仪声频分析仪是一种专门用于分析声音频率和振幅的设备。
它通常由声音传感器、信号处理电路和显示屏等组成。
在物理实验中，声频分析仪广泛应用于噪音控制、声学研究和声音检测等领域。
使用声频分析仪进行实验时，需要将传感器正确连接，并进行相应的设置和调整。
六、使用声音传感器的注意事项1. 实验环境的选择：选择相对安静的实验环境，减少噪音对实验结果的干扰。
2. 传感器的放置：将传感器放置在合适的位置，保证其能够准确感知声音的传播和变化。
声表面波传感器的应用
声表面波传感器的应用发布时间：2021-08-06T02:34:49.855Z 来源：《教育学文摘》2021年6月总第374期作者：逄珂李英棣邓海峰张健傅伟[导读] 抗干扰能力强数字化、易批量生产、体积小、重量轻、功耗低等众多优点，应用十分广泛。
91206部队山东青岛266100摘要：声表面波传感器是一种利用声表面波芯片作为传感元件，以声表面波速度或频率的变化来表征被测量的传感器。
它具有灵敏度高，性能稳定等优点，由于声表面波传感器是由压电材料构成，使得这种传感器具有优良的抗高压及电磁辐射能力，其工作环境取决于压电材料和金属膜的耐受程度，选用的材料合适，就可工作于极端环境，本文主要对声表面波传感器的部分实际应用进行综述。
关键词：声表面波传感器应用声表面波简称SAW(Surface Acoustic Wave)是一种沿弹性基体表面传播的声波，任何固体表面都存在这一现象。
某些外界因素(温度、压力、加速度、磁场、电压等)对SAW的传播参数都会造成影响，根据这些影响与外界因素之间的关系，可以研制出测量各种物理、化学参数的SAW传感器，该类传感器具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强数字化、易批量生产、体积小、重量轻、功耗低等众多优点，应用十分广泛。
一、温度传感器应用表面波速度取决于温度，并由用于制造声波传感器的结晶材料的取向和类型决定。
振荡频率由叉指换能器周期和波速决定，当外界温度改变时，其振荡频率也会改变。
df/f=dv/v-dl/l (9)对于普通的晶体材料，温度的变化对材料长度的影响不大，所以温度对速率的影响主要是由声表面波波速随温度变化而引起的。
基于SAW延迟线振荡器的温度传感器具有毫秒级分辨率、良好的线性度和低滞后。
但是，SAW传感器对质量负载非常敏感，因此SAW温度传感器必须密封在密封包装中。
最近，据报道，一个124-MHz ST切割石英SSBW温度传感器的温度系数为32ppm/℃，分辨率为0.22℃。
声表面波温度传感器在电力系统状态监测中的应用
在 电力 系 统 中，发 电厂 的转 子定 子、变 电站 的 高压 开关柜 、 母线接 头 、室外 刀 闸开关 、 电容器 、
电抗器 、高压 电缆 、变压 器等 重要 设备 的异 常 、故
采集方式 红外非接触 光纤传感器 电子传感器 Ｓ Ｗ 传感器 Ａ
观测局限性 只可直视 受空间限制 无局限 无局限
９ｌ 东 ２１第２ ４电 技 ０ 年 １ １ 期
产 品与解决方案
充电容性无功的。可以通过调整 电抗器的数量和级联方 式来调整运行电压、改善电能质量 。电抗器在运行过程 中，往往会因为一些外部环境、 自身结构等原因，导致
电抗器在运行过程中会产生局部温升过 高、过热，并最 终导致电抗器的局部烧坏，甚至报废。所以对 电抗器温 度 的监控十分重要。 目前针对电容器和 电抗器的温度监 测 已经有多种技术手段 ，它们大 多有或 多或 少的局 限 性 。新型的 Ｓ Ｗ 温度传感器在 电容器 、电抗器状态监 Ａ 控 的应用 中，优点突出。无源的特点使探头几乎不受外 界环境的影响，无线式温度信息读取方式使得工程应用 摆脱 了走线的苦恼 。多个测温无源探头可以安装在任何 需要监控 的测温 点，多点组合监控设备 的温度变化 。使 得用户能实时迅速监测 电容器和电抗器 的状态变化，尽 快的发现 问题，排除故障，保证电网的可靠运作。
大型火力、水力、核 能发 电设备的发 电机组的长
期、稳定、安全运行 ，离不开现场对系统的温度 实时 在线监测。图１ 所示发 电设备 中大部分设备 处于高温 、
度升高 １ ￣ ０ Ｃ，电容器的电容量下降速度将加快一倍 ，电
容器长 期处于 高场强和高温下运 行将引起绝缘介质老 化和介质损耗角的增大 ，使电容器 内部温升超过允许值
SAW传感器的测温
SA W传感器的测温“神功”--声表面波传感器（SA W）对架空输电线路导线温度的测量文章来源：力倍金具(上海)有限公司为了测量架空输电线路的导线温度，可以在导线上安装一个与导线性能有着相同特性的热传感器。
由于架空输电线路周围区域的高电应力和高磁应力，可采用纯被动声表面波传感器。
这样，安装点上导线的温度就可以被监测到，并且数据可以通过无线电频率反向散射（类似雷达的原理）的方式被无线传输到数据收集点。
在架空输电线路输电过程中，专用线路的垂度关系到它的运行和安全性，这与导线运行温度有着直接的关系。
导线运行温度会受到各种情况的影响，例如线路运行损耗、周围环境温度、风速和风向、太阳辐射强度以及导线材料的特性等。
在高温环境、低风速和高电力系统负荷条件下，监测和分析输电网区域，可评价真实的导线运行温度。
这对优化线路性能，并防止潜在导线垂度问题等方面起着至关重要的作用。
声表面波技术的应用声表面波技术众所周知，声表面波元件在过去常常安装在窄带滤波器、无线射频识别技术（RFID）标签以及无线测量传感器等设备中，用于扭矩、压力、温度和拉力等方面的测量。
因此，这些传感器可用于高压架空输电线路的温度测量，并可采用无线电将电流连接传感器与被测量单位连接。
图1 基于无线被动声表面波（SA W）温度传感器的高频测量系统的工作原理图1显示了基于声表面波原理的高频测量系统的工作原理。
使用测量系统的传输天线将2.45GHz ISM带上的高频电磁波传输到传感器，并通过使用与传感器芯片连接的转换器，将引入的高频信号传输到沿水晶表面传播的声表面波。
在这些位置上，信号中的部分信息被反射到集成反射器上。
反射器位置因水晶温度的延伸而发生改变。
声表面波的传播速度同样取决于温度的变化。
反射信号被转换器转换为高传输频率信号，并且被传回到系统的接收天线中。
传感器的ID信息和温度信息可由使用各种算法的反射脉冲确定。
其中，这些算法通过使用时间位置和反射脉冲的相位关系，以及数字信号处理器（DSP）的通用信号处理技术，对这些信息进行计算。
声表面波传感器产品简介(温度传感器)
112 mm x 81 mm x 36mm 配备卡槽，固定于 35mm 导轨上 约 2m（取决于读取器发射功率，可调）
432 MHz ~444MHz RS485
AC 85 ~265V,50 ~60HZ
DC 5V,1A 95mm x95mm x113mm 嵌入式，开孔尺寸：92mm x92mm(±0.5mm)
江苏声立传感技术有限公司
江苏声立传感技术有限公司
SAW 无源无线温度监测系统
系统概述
电力系统中，各类设备的开断接触点可能因为松动、老化、电弧冲击等原因造成接触电 阻增大。这会使触点的温度不断上升，给电网安全带来隐患。如果不及时发现，容易引起起 火爆炸、大面积停电、人员伤亡等灾难事故，直接和间接经济损失巨大。因此，对电力设备 的温度进行在线监测并及时排除隐患，越来越得到行业的认可和重视。
公司开发成功的无源无线温度传感系统采用了声表面波传感技术。其传感器具有完全无 源、可无线读取的优点，尤其适合电力、化工、采矿、冶金等特殊环境。该产品从声表面波 温敏器件、无线读取器到信号处理软件都具有完全自主知识产权，填补了国内空白，可替代 进口同类产品。目前该产品已经通过了中国电力科学研究院的检测认证，并开始在电力行业 推广应用。 地址：南通市崇川路 58 号南通产业技术研究院 3 号楼 8 楼 806 室 电话：0513—55080001 13552700090 18210365488 技术支持：0513—55080012 传真：0513—55080012
安装方式 无线传输距离 无线频率范围
下行接口 电源输入 电源输出 外形尺寸 安装方式 下行接口 上行接口 电源输入
功耗 外形尺寸 安装方式 数据存储
工作环境
安全性能 产品认证
接触式测温
声表面波传感技术
了能在压电材料表面激励声表面波的金属叉指换能
器（IDT），大大加速了声表面波技术的发展，相继
出现了许多各具特色的声表面波器件，使这门年轻
的学科逐步发展成为一门新兴的、声学和电子学相 结合的边缘学科。
2
• 压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其 内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电 荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压 电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当 在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去 掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电 致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感 器。 • 压电效应分类 压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。 • 正压电效应是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电 极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后， 晶体又恢复到不带电的状；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随 之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感 器大多是利用正压电效应制成的。 • 逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆 压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力 变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切 变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这5 种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但 具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。 3
程。
• （4）由于声表面波器件是在单晶材料上用半导体平面工
艺制作的，所以它具有很好的一致性和重复性，易于大量 生产，而且当使用某些单晶材料或复合材料时，声表面波 器件具有极高的温度稳定性。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
声表面波
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常用的声表面波器件材料
制作 SAW 器件的基片材料，必须是压电材料。压电 材料的特性将直接影响所制作的 SAW 器件的各项性 能，进而对SAW传感器的性能指标产生重要影响。
表征压电材料性能的重要参数有介电常数、弹性常数、 压电常数、介质损耗、机械品质因数、居里温度、温 度系数以及机电耦合系数等，它们分别描述了压电材 料的弹性、压电、介电、热学性质。
从应用角度来看，不同用途的压电材料对上述各参数 有不同的要求。
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常用的声表面波器件材料
在实际应用中，对压电基片材料的基本要求包括较大的机电耦 合系数，零或较小的温度延时系数，较低的传播损耗，同时这 种基片材料还要易于生产，电材料（重复性好、可靠性 高、声表面波传播损耗小，但是一般难以同时满足机电耦合系 数高，而温度系数又要小的要求，且一般它们是各向异性材料， 所以需要有高精度的定向切割技术）、压电陶瓷（机电耦合系 数大，其横向各向同性，容易制成任意形状，价格低廉，工作 频率受限，一致性差）和压电薄膜（压电薄膜和非压电衬底形 成了多层结构，表面波传播特性则由压电薄膜和衬底的特性共 同决定，方便集成）三种。
SAWD设计简单，但稳定性较差。
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8.4.1 SAW传感器的结构形式与基本原理
谐振型（SAWR）由左右两个反射栅阵列构成谐振腔，声表面 波在两个反射栅之间来回反射、叠加、共振形成驻波。
对于叉指间隔和反射栅指条间隔均匀分布的SAWR，SAW波 长和IDT周期长度满足： v v
2l P
SAW辨识标签具有误码率低、读取时间快、作用距离远、 不受光遮盖和读取方向影响等优点，因而 SAW标签是对 IC射频标签的一个有力补充。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。