表面声波传感器

工作原理

　　利用被铡量对sAW元件作用，改变SAW的传播速度，于是波长也相应变化，进而改变了通过延迟线的相位变化△ =2=L／X（L为延迟线长度），破坏了振荡器的相位平衡条件，由于IDT有一定的迎频带，所以改变振荡频率，重新达到相位平衡条件。振荡频率变化和SAW 传播速度变化应满足下列关系：

　　△f／f=△v／v （4）

　　表面声波传感器由于是利用振茴频率变化测出传播速度的变化， 所以它的灵敏度很高（百万分之一）。同时， 它同数字数据系统相适应，对放大器的要求也不高。

在离子色谱中的应用

　　表面声波谐振器是一种频率元件，如果采用一定的耦合方式，使待测溶液成为表面声波谐振器振荡电路的一部分，则溶液的电导率与介电常数的变化将反映为谐振器频率的改变，由于表面声波谐振器在10MHz以上的高频下工作，而频率测定具有很高的分辨率，所以应用表面声波制备的传感器对溶液电导率和介电常数有灵敏的频率响应。

　　在一定的条件下，由于溶液温度变化所引起的电导率和介电常数的改变，在表面声波传感器中相互抵消，使这种传感器具有较经典电导检测器更低温度系数，从而提高了信噪比，能够在较高背景电导率下检测电导率的细微改变。这一特性使它可以做为离子色谱的电导检测器，特别是非抑制柱离子色谱的电导检测。

　　表面声波电导率与介电常数传感器采用压电石英晶体谐振器，因为石英的压电常数和机电耦合常数很小，使得进一步提高灵敏度受到限制。我们发现使用四硼酸锂和硅酸镧镓为材料制备的谐振器研制电导检测器，比使用石英晶体的检测器具有对电导率更高的响应灵敏度，用这种传感器作为离子色谱的检测器，可以进一步改善表面声波离子色谱传感器的响应特性。

发展方向

　　1.压电材料和硅的混合集成将是表面声波传感器推向市场及工业领域的关键。

　　2.多功能集成表面声波传感器多重信息的分析算法研究，将是提高传感器应用水平的重要途径。