TWI631819B - 聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法 - Google Patents

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Abstract

一種聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，包含對一聲波微收發傳感器陣列在被使用前施予一預振處理。各聲波微收發傳感器包括相向且間隔設置的發送件及接收件。預振處理是對各發送件的第一、二電極輸入具有預定頻率的第一交流電訊號以令其圖案化壓電層透過逆壓電效應將第一交流電訊號轉換成聲波，並透過介質單元傳遞其聲波至各接收件的圖案化壓電層以令其圖案化壓電層透過壓電效應將其聲波轉換成第二交流電訊號至其第一、二電極輸出，直到各接收件之第一、二電極所輸出的第二交流電訊號之一振幅相近時，終止對各發送件輸入其所對應之第一交流電訊號。

Description

聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法
本發明是有關於一種訊號精準度的提升方法，特別是指一種聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法。
基於壓電材料本身的逆壓電效應(converse piezoelectric effect)與壓電效應，使得傳統的聲波微收發傳感器之發送件的電極在接收一輸入電訊號後，可透過其發送件的壓電層將該輸入電訊號轉換成聲波，並透過其內部的流體傳遞此聲波至其接收件的壓電層以轉換成輸入電訊號，因而聲波微收發傳感器已被廣泛地應用於檢測動物用藥殘留或食品藥物殘留等用途上。
在提升壓電高分子(piezoelectric polymer)聲波微收發傳感器之壓電層訊號的傳統手段上，大致上是可被分為兩種手段；其中一者為摻雜材料，其中另一者則是改變表面形貌/或結構。
以摻雜材料的手段來說，主要是在含有壓電高分子材料 的溶液中摻雜/添加奈米銀粒子、奈米金粒子、奈米銀線、石墨烯(graphene)、碳黑(carbon black)等奈米材料，令壓電高分子材料透過前述奈米材料形成特定的排列，以提升經換能後的訊號強度。然而，摻雜材料的手段不僅因藥品調配的程序過於繁複外，其奈米材料的分布狀態更會直接影響訊號的表現，導致輸出訊號的精準度難以精確地受到掌控。
以改變表面形貌/結構的手段來說，則是改變壓電高分子層的表面顯微結構以增加其壓電高分子層的表面積，從而達到電荷累積的效果並增加輸出表現。然而，改變表面形貌/結構的手段同樣存在著製程繁複與表面微結構尺寸無法精確掌控等問題，因而導致輸出訊號的精準度亦無法獲得改善。
經上述說明可知，在增加聲波微收發傳感器之輸出訊號強度以提升性能的前提下，亦達到提升訊號精準度的效果，是本發明所屬技術領域中的相關技術人員所待突破的課題。
因此，本發明的目的，即在提供一種能增加訊號強度以提升性能並改善訊號精準度之聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法。
於是，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其包含以下步驟，在一聲波微收發傳感器陣列被使用前，對該 聲波微收發傳感器陣列之各聲波微收發傳感器施予一預振處理(pre-vibration treatment)。各聲波微收發傳感器包括彼此相向且間隔設置的一發送件，及一接收件。該等發送件是彼此間隔設置於一第一載板，且該等接收件是彼此間隔設置於一第二載板。該聲波微收發傳感器陣列是透過一夾置於該等發送件與該等接收件間並形成有一微流道單元的隔膜封裝，且該微流道單元內填置有一流通於各發送件與各接收件間的介質單元。各發送件具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極、一第二電極，及一疊置於其第一電極的圖案化壓電層。各接收件具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極、一第二電極，及一疊置於其第一電極的圖案化壓電層。
在本發明中，該預振處理是對各聲波微收發傳感器之發送件的第一電極與第二電極輸入一具有一預定頻率的第一交流電訊號，以令其發送件的圖案化壓電層透過其本身的逆壓電效應將其第一交流電訊號轉換成一聲波，並透過該介質單元傳遞其聲波至各自所對應的接收件的圖案化壓電層，以令各接收件之圖案化壓電層透過其本身的壓電效應將其聲波轉換成一第二交流電訊號至各自所對應之接收件的第一電極與第二電極輸出，直到各接收件之第一電極與第二電極所輸出的第二交流電訊號之一振幅相近時，終止對各發送件輸入其所對應之第一交流電訊號。
本發明的功效在於：透過該預振處理增加各聲波微收發 傳感器之接收件的訊號強度提升並增加性能，亦提高其訊號精準度。
2‧‧‧聲波微收發傳感器
201‧‧‧第一載板
2010‧‧‧入口
231‧‧‧微流道單元
2310‧‧‧微流道
2311‧‧‧主道段
202‧‧‧第二載板
2021‧‧‧主道出口
2022‧‧‧支道出口
21‧‧‧發送件
211‧‧‧第一電極
212‧‧‧第二電極
213‧‧‧圖案化壓電層
22‧‧‧接收件
221‧‧‧第一電極
222‧‧‧第二電極
223‧‧‧圖案化壓電層
23‧‧‧膈膜
2312‧‧‧支道段
232‧‧‧腔室
3‧‧‧媒介單元
4‧‧‧分子拓印膜
5‧‧‧微液滴
51‧‧‧壓電高分子粉末
52‧‧‧有機溶劑
E‧‧‧電場
P‧‧‧電源
V1‧‧‧第一交流電訊號
V2‧‧‧第二交流電訊號
W‧‧‧聲波
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一局部立體分解圖，說明於實施本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法的一第一實施例時所使用的一聲波微收發傳感器陣列；圖2是圖1之一立體組合圖；圖3是一立體分解示意圖，說明該本發明該第一實施例於實施一預振處理時的機制；圖4是一正視示意圖，說明本發明該第一實施例之聲波微收發傳感器於實施該預振處理時，其一發送件的一圖案化壓電層在接收到一具有一預定頻率之第一交流電訊號後的運作關係；圖5是一正視示意圖，說明本發明該第一實施例之各聲波微收發傳感器的發送件與接收件的圖案化壓電層的形成與極化；圖6是一俯視示意圖，說明本發明該第一實施例之聲波微收發傳感器的發送件與接收件的圖案化壓電層、其一第一電極與一第二電極間的配置關係； 圖7是一俯視示意圖，說明於實施本發明之提升方法之一第二實施例時所使用之聲波微收發傳感器陣列之各聲波微收發傳感器的發送件與接收件的一圖案化壓電層、各自所對應之一第一電極與一第二電極間的配置關係；圖8是一俯視示意圖，說明於實施本發明之提升方法之一第三實施例時所使用之聲波微收發傳感器陣列之各聲波微收發傳感器的發送件與接收件的一圖案化壓電層、各自所對應之一第一電極與一第二電極間的配置關係；圖9是一俯視示意圖，說明於實施本發明之提升方法之一第四實施例時所使用之聲波微收發傳感器陣列之各聲波微收發傳感器的發送件與接收件的一圖案化壓電層、各自所對應之一第一電極與一第二電極間的配置關係；圖10是一接收件電壓振幅對聲波致動(acoustic actuation)次數曲線圖，說明本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法的一具體例1(E1)對九個聲波微收發傳感器實施預振處理後所分別輸出之一第二交流電訊號；圖11是一電壓振幅對傳感器序號之曲線圖，說明本發明該具體例1(E1)於實施該預振處理前與預振處理後之電壓振幅的變異度(coefficient of variation；CV)；圖12是一接收件電壓振幅對聲波致動次數曲線圖，說明本發 明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法的一具體例2(E2)對五個聲波微收發傳感器實施預振處理後所分別輸出之一第二交流電訊號；圖13是一電壓振幅對傳感器序號之曲線圖，說明本發明該具體例2(E2)之實施完預振處理後與一比較例(CE)未實施該預振處理之檢測藥物殘留後的電壓振幅變異度(CV)的比較。
在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1與圖2，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法的一第一實施例，其包含以下步驟，在一聲波微收發傳感器2陣列被使用前，對該聲波微收發傳感器2陣列之各聲波微收發傳感器2施予一預振處理。如圖1與圖2所示，各聲波微收發傳感器2包括彼此相向且間隔設置的一發送件21、一接收件22，及一膈膜23。該等發送件21是彼此間隔設置於一第一載板201，且該等接收件22是彼此間隔設置於一第二載板202。該聲波微收發傳感器2陣列是透過夾置於該等發送件21與該等接收件22間並形成有一微流道單元231的隔膜23封裝，且該微流道單元231內填置有一流通於各發送件21與各接收件22間的介質單元3。
如圖3與圖4所示，各發送件21具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極211、一第二電極212，及一疊置於其第一電極211的圖案化壓電層213；各接收件22具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極221、一第二電極222，及一疊置於其第一電極221的圖案化壓電層223。
再參閱圖3與圖4，在本發明中，該預振處理是對各聲波微收發傳感器2之發送件21的第一電極211與第二電極212輸入一具有一預定頻率的第一交流電訊號V1，以令其發送件21的圖案化壓電層213透過其本身的逆壓電效應將其第一交流電訊號V1轉換成一聲波W，並透過該介質單元3傳遞其聲波W至各自所對應的接收件22的圖案化壓電層223，以令各接收件22之圖案化壓電層223透過其本身的壓電效應將其聲波W轉換成一第二交流電訊號V2至各自所對應之接收件22的第一電極221與第二電極222輸出，直到各接收件22之第一電極221與第二電極222所輸出的第二交流電訊號V2之一振幅相近時，終止對各發送件21輸入其所對應之第一交流電訊號V1。
詳細地來說，該媒介單元3是用以傳遞該聲波的一液態介質。舉例來說，當該聲波微傳感器2陣列是用於檢測動物用藥殘留或食品藥物殘留時，該媒介單元3可以是一殘留有藥物分子(drug molecule)的流體。在本發明該第一實施例中，該媒介單元3是透 過顯示於圖1與圖2中的第一載板201的三個入口(inlet)2010將該媒介單元3(圖未示)注入各入口2010中，以經由該隔膜23之該微流道單元231的三個微流道2310令該媒介單元3沿著各微流道2310之一主道段2311流至各傳感器2，並在各傳感器2之發送件21的圖案化壓電層213所對應接收到的該第一交流電訊號V1後將其第一交流電訊號V1轉換成各聲波W，且透過該媒介單元3傳遞各聲波W至各自所對應之接收件22的圖案化壓電層223以轉換成其第二交流電訊號V2，最後經由該第二載板202之分別對應連通各微流道2310之主道段2311之一末端的一主道出口(outlet)2021流出。
進一步地來說，當該聲波微傳感器2陣列是用於檢測動物用藥殘留或食品藥物殘留時，更於該膈膜23之各微流道2310且對應於各入口2010與各主道出口2021間的一腔室(chamber)232，分別設置有一具有專一性吸附(specific absorption)且面積與厚度各為25mm2與30μm的分子拓印膜(molecularly-imprinted film；簡稱MIF)4，且該膈膜23更於各腔室232與各腔室232所對應之微流道2310的主道段2311的末端間形成有一支道段2312，而該第二載板205更於對應至各支道段2312處形成有一支道出口2022，使得自各入口2010注入之用以待測的媒介單元3能停留於各腔室232中一預定時間後，令被各分子拓印膜4抓住的待測藥物分子溶出以形成該殘留有藥物分子的流體，並流至各聲波微收發傳感 器2進行檢測。
更具體地來說，本發明該第一實施例於後續應用中，是用以檢測藥物殘留，因而將待測流體分成三個階段(即，注入、清洗與萃取)注入至該膈膜23的各微流道2310中。第一階段是自各入口2010注入待測肉汁樣本流體至各腔室232中停留1分鐘供各自所對應的分子拓印膜4抓取待測肉汁樣本中的殘留藥物；接著，第二階段是自各入口2010注入去離子水(DI water)以沖洗各腔室232中的雜質，並由各自所對應之微流道2310的支道段2312流至各自所對應的支道出口2022；第三階段是以十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate；簡稱SDS)水溶液做為一溶出藥物分子的萃取液自各入口2010注入至各腔室232內停留1分鐘，以將被各自所對應的分子拓印膜4抓住的藥物分子溶出，並沿著各自所對應之微流道2310的主道段2311流至各自所對應的各聲波微收發傳感器2進行檢測，以進一步地流至各主道段2311的末端由各自所對應的主道出口2021流出。在本發明該第一實施例之用於檢測藥物殘留的應用中，各分子拓印膜4對乙型受體素中的萊克多巴胺(ractopamine)、β-內醯胺類中的芐青黴素(benzylpenicillin)，與四環黴素類中的脫氧羥四環黴素(doxycycline)等三種藥品的專一性吸附能力，各為206%、340%與206%。
本發明該第一實施例之該第一載板201的入口2010數 量、該微流道單元231之微流道2310數量、該第二載板202之主道出口2021及支道出口2022數量，僅是以顯示於圖1與圖2中的實施態樣為例做說明。此處要說明的是，該第一載板201之入口2010、該隔膜23中的微流道2310、該第二載板202之主道出口2021與支道出口2022等實施態樣，端視分析與應用需求而定，並不限於如圖1與圖2所示的實施態樣。
適用於本發明該預振處理步驟之該第一交流電訊號V1之該預定頻率是介於10kHz至10MHz間，且該第一交流電訊號V1之一波形是選自一正弦波(sine wave)、一方形波(square wave)，或一三角形波(triangular wave)。在本發明該第一實施例中，該波形是該正弦波。
又，適用於本發明該第一實施例之各發送件21之圖案化壓電層213與各接收件22之圖案化壓電層223，是由一壓電高分子(piezoelectric polymer)所構成。在本發明該第一實施例中，該壓電高分子是聚二氟乙烯-共-三氟乙烯[poly(vinyledene difluoride-co-trifluoroethylene)；以下簡稱P(VDF-TrFE)]。
較佳地，如圖5所示，本發明各發送件21之圖案化壓電層213與各接收件22之圖案化壓電層223是分別透過一電連接於各第一電極211、221與各第二電極212、222之電源P所產生的一電場E，以經電泳沉積(electrophoretic deposition；簡稱EPD)一 位在各發送件21之第一、二電極211、212與各接收件22之第一、二電極221、222上之含有該壓電高分子粉末51與一有機溶劑52之微液滴5所製得，且於該EPD的同時是透過該電場E極化各圖案化壓電層213、223(圖5僅以顯示出發送件21為例做說明)。在本發明該第一實施例中，該有機溶劑是使用二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide；以下簡稱DMSO)；各第一電極211、221與各第二電極212、222分別為正極與負極，且是由金(Au)所製成。本發明該第一實施例所使用之微液滴5[以下稱P(VDF-TrFE)/DMSO微液滴]，是相同於Chien-Chong Hong(即，發明人)等人於Journal of The Electrochemical Society,163(6)B200-B205(2016)所公開之Electrodeposition of Piezoelectric Polymer Ultrasonic Transceivers for On-Chip Antibiotic Biosensors一文中的微液滴，其濃度為4.55g/L。
此外，在本發明該第一實施例中，該第一載板201與該第二載板202是各使用一4吋的環烯烴共聚物(cycloolefin copolymer；以下簡稱COC)晶圓；該膈膜23則是透過一帶有電腦數值控制(computer numerical control；簡稱CNC)的工具機(圖未示)在一厚度約60μm的雙面膠帶上加工出該等微流道2310與該等腔室232。詳細地來說，在本發明該第一實施例中，於沉積各圖案化壓電層213、223時，是在各發送件21的第一電極211與第二 電極212及各接收件22之第一電極212與第二電極222上滴入4μL的P(VDF-TrFE)/DMSO微液滴，並令該電源P提供一2.5V且時間為1小時的電壓至各第一電極211、221與各第二電極212、222以產生該電場E，使得各P(VDF-TrFE)/DMSO微液滴中的P(VDF-TrFE)粒子朝各第一電極(正極)211、221移動以沉積於各第一電極(正極)211、221上，待各P(VDF-TrFE)/DMSO微液滴中的DMSO移除後從而形成厚度約為4μm的各圖案化壓電層213、223。
較佳地，各發送件21之圖案化壓電層213具有一第一面積a1，各發送件21之第一電極211與第二電極212具有一第一總面積A1，且a1/A1是介於0.40至0.85間；各接收件22之圖案化壓電層223具有一第二面積a2，各接收件22之第一電極221與第二電極222具有一第二總面積A2，且a2/A2是介於0.40至0.85間。在本發明該第一實施例中，各發送件21與各接收件22之第一電極211、221與第二電極212、222是如圖6所示(圖6僅以顯示出發送件21之第一、二電極211、212與其圖案化壓電層213為例做說明)，呈一同心圓圖案的配置關係。各第一電極211、221的直徑為680μm，電極線寬與電極間距皆為40μm，且以該同心圓圖案的幾何關係來計算，a1/A1與a2/A2皆為0.387。
參閱圖7，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升 方法之一第二實施例，大致上是相同於該第一實施例，其不同處是在於，電極線寬與電極間距皆為50μm，且以該同心圓圖案的幾何關係來計算，a1/A1與a2/A2皆為0.4211。
參閱圖8，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法之一第三實施例，大致上是相同於該第一實施例，其不同處是在於，各第一電極211、221的電極線寬為80μm，各第一電極211、221與其所對應之第二電極212、222間的電極間距為20μm，且以該同心圓圖案的幾何關係來計算，a1/A1與a2/A2皆為0.6561。
參閱圖9，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法之一第四實施例，大致上是相同於該第三實施例，其不同處是在於，各第一電極211、221的電極線寬為120μm，各第一電極211、221與其所對應之第二電極212、222間的電極間距為20μm，且以該同心圓圖案的幾何關係來計算，a1/A1與a2/A2皆為0.8264。
根據發明人的實驗結果顯示，該等實施例在使用前實施該預振處理步驟後，皆可令聲波微收發傳感器2陣列的訊號精準度獲得提升；其中，各圖案化壓電層213、223於各自所對應之發送件21與接收件22中所占面積越大，相對具有較高的訊號響應。基於該第四實施例之各圖案化壓電層213、223於各自所對應之聲波微收發傳感器2之發送件21與接收件22中所占面積較大，因而具有較高的訊號響應。因此，在本發明以下數個具體例與比較例中，是 以該第四實施例之聲波微收發傳感器2陣列進行去離子水與食品藥物殘留等應用的相關檢測。雖然各圖案化壓電層213、223於各自所對應之發送件21與接收件22中所占面積越小，相對具有較低的訊號響應。然而，但此處需補充說明的是，較低的訊號響應是可經由提升輸入至各聲波微收發傳感器2之第一電極211、221與第二電極212、222之該第一交流電訊號V1或其第一交流電訊號V1之預定頻率來改善。因此，本發明並不限於使用該第四實施例之聲波微收發傳感器2陣列。
<具體例1(E1)>
本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法之一具體例1(E1)，是根據前述第四實施例所實施，其具體實施條件，簡單說明於下。
在本發明該具體例1(E1)中，該聲波微收發傳感器2陣列是九個聲波微收發傳感器2。本發明該具體例1(E1)之預振處理是先以去離子水做為該媒介單元3，自各入口2010注入去離子水以沿著各微流道2310之主道段2311流至各聲波微收發傳感器2；進一步地，透過美商國家儀器所生產之PXIe-5122高速示波器與PXI-5404訊號產生器並配合LabVIEW程式以達到自動化控制與資料擷取的功能，於各聲波微收發傳感器2之發送件21的第一、二電極211、212輸入呈正弦波且頻率為10kHz之4V的第一交流電 訊號V1，以令各發送件21的圖案化壓電層213將第一交流電訊號V1轉換成聲波W並透過各主道段2311中的去離子水傳遞至各自所對應的接收件22，令各接收件22的圖案化壓電層223將聲波W轉換成第二交流電訊號V2輸出至各接收件22的第一、二電極221、222，且於各接收件22之第一、二電極221、222所輸出的第二交流電訊號V2之電壓振幅達一預先設定的訊號值區間(±1.640V；即，第二交流電訊號V2之電壓振幅相近)時終止對發送件21輸入其所對應之第一交流電訊號V1。
參圖10所顯示之電壓振幅對聲波致動次數曲線圖可知，本發明該具體例1(E1)之各聲波微收發傳感器2於實施預振處理的過程中，其各接收件21的電壓振幅在1.640V時相近，且隨著致動次數的增加各接收件21的電壓振幅相對增加。證實本發明該具體例1(E1)之聲波微收發傳感器2陣列在使用前經預振處理步驟後，可增加各聲波微收發傳感器2的訊號強度並提升性能。
進一步參閱圖11所顯示之電壓振幅對傳感器序號曲線圖可知，本發明該具體例1(E1)之該等聲波微收發傳感器2於預振處理前的電壓振幅彼此相差大，且變異度高達17.79%；反觀該具體例1(E1)於預振處理後的電壓振幅訊號相近，其變異度僅為0.38%，顯示本發明該具體例1(E1)之聲波微收發傳感器2陣列在使用前實施預振處理，可供後端使用者在進行食品殘留用藥檢測時取得高精 準度的檢測結果。
此處需進一步補充說明的是，該具體例1(E1)經該預振處理後可提升其訊號強度並增加訊號精準度的原因初步推測應是，可能之一是其P(VDF-TrFE)/DMSO微液滴內的P(VDF-TrFE)分子於實施電泳沉積過程中堆疊未達最緻密結構，因而在各圖案化壓電層213、223中仍有些許微孔，而形成在各圖案化壓電層213、223中的此等微孔在經過該預振處理後更緻密堆積，以致於能提升其訊號強度並增加訊號精準度；可能之二是該預振處理使得P(VDF-TrFE)分子方向排列極化特性之增強。
<具體例2(E2)>
本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法之一具體例2(E2)，大致上是相同於該具體例1(E1)，其不同處是在於，在本發明該具體例2(E2)中，該聲波微收發傳感器2陣列是五個聲波微收發傳感器2，且是用以檢測藥物殘留因而使用一待測肉汁流體(即，含有濃度20ppb的萊克多巴胺)作為做為該具體例2(E2)之媒介單元3。本發明該具體例2(E2)因使用萊克多巴胺做為該媒介單元3，以致於其萊克多巴胺是根據如前述所提之三個階段(注入、清洗與萃取)注入至該膈膜23的各微流道2310中以經由各聲波微收發傳感器2進行檢測，且各聲波微收發傳感器2於進行檢測前是先實施一預振處理，該具體例2(E2)之預振處理條件是相同於該具體例 1(E1)。基於三個階段注入至該膈膜23的各微流道2310的詳細流程已載於前揭發明詳細說明中，於此不再多加贅述。此外，本發明該具體例2(E2)之各聲波微收發傳感器2於實施完其預振處理後的檢測條件是相同於其預振處理條件，於其各聲波微收發傳感器2之發送件21的第一、二電極211、212輸入呈正弦波且頻率為10kHz之4V的第一交流電訊號V1，以使各接收件22之第一、二電極221、222所輸出的第二交流電訊號V2之電壓振幅達1.635~1.645V區間時終止對各發送件21輸入其所對應之第一交流電訊號V1。
<比較例(CE)>
本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法之一比較例(CE)，大致上是相同於該具體例2(E2)，其不同處是在於，在本發明該比較例(CE)中，該聲波微收發傳感器2陣列中的五個聲波微收發傳感器2是未實施該預振處理步驟。
參圖12所顯示之電壓振幅對聲波致動次數曲線圖可知，本發明該具體例2(E2)之各聲波微收發傳感器2於實施預振處理的過程中，其各接收件21的電壓振幅在1.640V時相近，且隨著致動次數的增加各接收件21的電壓振幅相對增加。證實本發明該具體例2(E2)之聲波微收發傳感器2陣列在使用前經預振處理步驟後，可增加各聲波微收發傳感器2的訊號強度並提升其性能。
進一步參閱圖13所顯示之電壓振幅對傳感器序號曲線圖 可知，本發明該比較例(CE)之該等聲波微收發傳感器2經檢測所取得的電壓振幅彼此相差大，其變異度與電壓振幅差分別高達16.82%與0.5213V；反觀本發明該具體例2(E2)於預振處理後所檢測取得的電壓振幅相近，其變異度與電壓插僅分別為1.18%與0.0589V，顯示本發明該具體例2(E2)之聲波微收發傳感器2陣列在使用/檢測前實施預振處理，可供後端使用者在進行食品殘留用藥檢測時取得高精準度的檢測結果。
綜上所述，本發明聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其預振處理除了能增加訊號強度以提升性能外，還能在應用於食品殘留用藥檢測上取得精準度高的檢測結果，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

Claims (6)

  1. 一種聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其包含以下步驟：在一聲波微收發傳感器陣列被使用前，對該微收發傳感器陣列之各聲波微收發傳感器施予一預振處理；其中，各聲波微收發傳感器包括彼此相向且間隔設置的一發送件，及一接收件；其中，該等發送件是彼此間隔設置於一第一載板，且該等接收件是彼此間隔設置於一第二載板，該聲波微收發傳感器陣列是透過一夾置於該等發送件與該等接收件間並形成有一微流道單元的隔膜封裝，且該微流道單元內填置有一流通於各發送件與各接收件間的介質單元；其中，各發送件具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極、一第二電極，及一疊置於其第一電極的圖案化壓電層，各接收件具有圖案化且彼此間隔設置的一第一電極、一第二電極，及一疊置於其第一電極的圖案化壓電層；及其中，該預振處理是對各傳感器之發送件的第一電極與第二電極輸入一具有一預定頻率的第一交流電訊號，以令其發送件的圖案化壓電層透過其本身的逆壓電效應將其第一交流電訊號轉換成一聲波，並透過該介質單元傳遞其聲波至各自所對應的接收件的圖案化壓電層，以令各接收件之圖案化壓電層透過其本身的壓電效應將其聲波轉換成一第二交流電訊號至各自所對應之接收件的第一電極與第二電極輸出，直到各接收件之第一電極與第二電極所輸出的第二交流電訊號之一振幅相近時，終止對各發送件輸入其所對應之第一交流電訊號。
  2. 如請求項1所述的聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其中，該第一交流電訊號之該預定頻率是介於10kHz至10MHz間。
  3. 如請求項1所述的聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其中，該第一交流電訊號之一波形是選自一正弦波、一方形波，或一三角形波。
  4. 如請求項1所述的聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其中，各發送件之圖案化壓電層具有一第一面積a1，各發送件之第一電極與第二電極具有一第一總面積A1，且a1/A1是介於0.40至0.85間；各接收件之圖案化壓電層具有一第二面積a2，各接收件之第一電極與第二電極具有一第二總面積A2，且a2/A2是介於0.40至0.85間。
  5. 如請求項1所述的聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其中，各發送件之圖案化壓電層與各接收件之圖案化壓電層是由一壓電高分子所構成。
  6. 如請求項5所述的聲波微收發傳感器之訊號精準度的提升方法，其中，各發送件之圖案化壓電層與各接收件之圖案化壓電層是分別經電泳沉積一位在各發送件之第一電極與第二電極上及各接收件之第一電極與第二電極上之含有該壓電高分子粉末與一有機溶劑之一微液滴所製得，且於該電泳沉積的同時極化各圖案化壓電層。
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