JP6003789B2 - 弾性表面波センサ - Google Patents
弾性表面波センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP6003789B2 JP6003789B2 JP2013093426A JP2013093426A JP6003789B2 JP 6003789 B2 JP6003789 B2 JP 6003789B2 JP 2013093426 A JP2013093426 A JP 2013093426A JP 2013093426 A JP2013093426 A JP 2013093426A JP 6003789 B2 JP6003789 B2 JP 6003789B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- surface acoustic
- saw
- elements
- saw element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims description 330
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)tungsten;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
最初に、図1を参照して、本実施形態に係る弾性表面波センサ(以下、弾性表面波をSAWと略す)の概略構成について説明する。
第1実施形態では、数式7におけるδθがゼロと等しくなる、あるいは可能な限りゼロに近づけるように、SAWの伝搬方向の相対的な角度のみを調整する例を示した。これに対して、本実施形態では、SAW素子21,25の、圧電体基板22,26の厚さを調整する例に説明する。例えば、SAW素子21,25の設置角度に制限がある場合などに適用可能である。なお、信号処理回路30およびSAW素子21,25の電気的接続の様態は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
第2実施形態ではSAW素子21,25をそれぞれ構成する圧電体基板22,26の厚さを調整することにより、δθ=0とするようにした。第2実施形態に変形例として、図6に示すように、シャフト100とSAW素子21,25とを接合するための接合材50の厚さを調整してもよい。具体的には、シャフト100とSAW素子21とを接合する接合材51の厚さよりも、シャフト100とSAW素子25とを接合する接合材52の厚さを厚くするようにすれば、第2実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、接合材52の厚さを調整することで、|δλ1|=|δλ2|の関係を満足するようにすることができる。このように、シャフト100とSAW素子21の接合材51の厚さと、シャフト100とSAW素子25の接合材52の厚さの関係を調整することにより、数式8に示すδθをゼロとすることができる。
第2実施形態では、SAW素子21,25を構成する圧電体基板22,26、若しくは、SAW素子21,25とシャフト100とを接合する接合材51,52の厚さを調整することで数式8に示すδθをゼロにする例を示した。これに対して、本実施形態では、SAW素子21,25の体格もしくはIDT23,24,27や反射器28の配置を変更することによりSAWの実効的な伝搬経路の長さ(λ1,λ2)を調整して数式8に示すδθをゼロにする例について説明する。
本実施形態に係るSAWセンサ10は、第1実施形態の構成に加えて、図8に示すように、SAW素子21において、IDT23,24が形成された圧電体基板22の表面に被覆膜61を有する。また、SAW素子25においても、IDT23および反射器28が形成された圧電体基板26の表面に被覆膜62を有する(以下、被覆膜61,62を合わせて被覆膜60と示す)。なお、図8は、図1におけるVIII−VIII線に沿う断面図であるが、SAW素子21,25が、信号処理回路30に対して互いに直列に接続されていることを明示するために、信号処理回路30と配線とを描画している。
上記した各実施形態におけるSAWセンサ10は、2つのSAW素子21,25を有し、それが直列に接続された例を示した。すなわち、特許請求の範囲に記載のn個の弾性表面波素子において、n=2の場合を示した。また、直列素子群29は1つである例を示した。これに対して、本実施形態では、1つの直列素子群29において、n=3の例を示す。
上記した各実施形態では、直列素子群29が1つの例を示したが、この例に限定されない。本実施形態におけるSAWセンサ10は、図11に示すように、直列素子群29aと29bとを有する。直列素子群29aは、信号処理回路30に接続されたSAW素子81と、SAW素子81に直列接続されたSAW素子82とを有する。また、直列素子群29aは、直列素子群29aと共通のSAW素子81と、SAW素子81に直列接続されたSAW素子83,84とを有する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
20(21,25)・・・弾性表面波素子
29・・・直列素子群
30・・・信号処理回路
40・・・アンテナ
Claims (8)
- 被取付体(100)に取り付けられ、該被取付体あるいは自身に作用した物理量を測定する弾性表面波センサであって、
前記被取付体に配置される複数の前記弾性表面波素子(20)と、
該弾性表面波素子と通信可能に接続され、前記弾性表面波素子で検出された弾性表面波の位相角θを検出する信号処理回路(30)と、を有し、
n個の前記弾性表面波素子が、前記信号処理回路に対して互いに電気的に直列に接続された直列素子群(29)を成し、
前記信号処理回路からi番目の前記弾性表面波素子の位相角をθiとするとき、
測定対象となる物理量の変化に起因する位相角の変化量を除く、測定対象でないノイズとなる物理量の変化に起因する位相角の変化量δθが、位相角θiの変化量δθiを用いて、次の数式1を満たすように、前記弾性表面波素子が設けられることを特徴とする弾性表面波センサ。
- 前記弾性表面波素子のうち、1番目(i=1)の弾性表面波素子に対して、並列に接続された複数の前記弾性表面波素子を有し、これにより複数の前記直列素子群を備えることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波センサ。
- n=2であることを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波センサ。
- i≧2の前記弾性表面波素子における弾性表面波の伝搬路方向と、i=1の前記弾性表面波素子における弾性表面波の伝搬路方向との成す角を所定の角度とすることにより数式1を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性表面波センサ。
- 前記弾性表面波素子において、励振用電極が形成される基板の表面に直交する、基板の厚さを、複数の前記弾性表面波素子ごとに所定の厚さとすることにより数式1を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性表面波センサ。
- 前記弾性表面波素子と前記被取付体とを接合する接合材の厚さを、複数の前記弾性表面波素子ごとに所定の厚さとすることにより数式1を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の弾性表面波センサ。
- 前記弾性表面波素子において、伝搬経路の長さを、複数の前記弾性表面波素子ごとに所定の長さとすることにより数式1を満たすことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性表面波センサ。
- 前記弾性表面波素子は、励振用電極(23,24,27,28)が形成される基板の表面に、前記励振用電極を覆う、負の熱膨張率を有する被覆膜(60)を有し、
前記被覆膜の膜厚を、複数の前記弾性表面波素子ごとに所定の膜厚とすることにより数式1を満たすことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の弾性表面波センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013093426A JP6003789B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 弾性表面波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013093426A JP6003789B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 弾性表面波センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014215197A JP2014215197A (ja) | 2014-11-17 |
JP6003789B2 true JP6003789B2 (ja) | 2016-10-05 |
Family
ID=51941066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013093426A Expired - Fee Related JP6003789B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 弾性表面波センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6003789B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6550989B2 (ja) * | 2015-07-13 | 2019-07-31 | 株式会社デンソー | センシングシステム |
JP6740587B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2020-08-19 | 株式会社デンソー | センシングシステム |
JP2017067649A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 株式会社デンソー | 物理量センサ |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19637392A1 (de) * | 1996-09-13 | 1998-03-26 | Siemens Ag | Drucksensor unter Verwendung von mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Elementen - OFW-Elemente - |
-
2013
- 2013-04-26 JP JP2013093426A patent/JP6003789B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014215197A (ja) | 2014-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI251077B (en) | Saw sensor with improved temperature stability | |
US9523578B2 (en) | Vibrating element and manufacturing method for the same, gyro sensor, electronic apparatus and moving object | |
JPH1054723A (ja) | 角速度検出装置 | |
US8207650B2 (en) | Surface acoustic wave sensor | |
JP6003789B2 (ja) | 弾性表面波センサ | |
WO2016027495A1 (ja) | 圧電センサ及び検出装置 | |
JP6349979B2 (ja) | 弾性表面波式センサ | |
JP5942656B2 (ja) | 弾性表面波センサ | |
JP6340984B2 (ja) | センシングシステム | |
JP2008286521A (ja) | 回転速度検知ユニット、及び回転速度センサ | |
US9518863B2 (en) | Elastic wave element and elastic wave sensor using same | |
US8082800B2 (en) | Saw torque and temperature sensor with improved temperature sensitivity | |
JP2008058062A (ja) | 角速度センサ | |
JP6550989B2 (ja) | センシングシステム | |
JP2005121498A (ja) | 弾性表面波センシングシステム | |
US9534895B2 (en) | Vibrating element, angular velocity sensor, electronic apparatus, and moving object | |
JP6314793B2 (ja) | センシングシステム | |
KR101852197B1 (ko) | 표면탄성파를 이용한 무전원 자이로스코프 및 유무선 각속도 측정 방법 | |
JP6740587B2 (ja) | センシングシステム | |
JP4867858B2 (ja) | Sawセンサ | |
CN112236644A (zh) | 传感器元件以及角速度传感器 | |
JP2017067649A (ja) | 物理量センサ | |
JP2013221908A (ja) | 振動デバイス、物理量センサー、物理量センサーモジュール、電子機器及び移動体 | |
JP2013011581A (ja) | 圧電センサー | |
WO2012153549A1 (ja) | 圧電センサ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160524 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160525 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160822 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6003789 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |