一种监测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9783695阅读:来源:国知局
通过传感器来 监测这些位置上是否存在指定的气体,而传感器在对指定气体实施监测时,需接收从信号 源发送的用于监测指定气体的原始电信号,进而通过该原始电信号,来完成对指定气体的 监测。
[0039] S102:通过叉指换能器将接收到的所述原始点信号转化为原始声表面波SAW。
[0040] 当传感器接收到信号源发送的原始电信号后,可通过传感器中的叉指换能器,将 接收到的原始电信号转化为对应的原始SAW,其中,叉指换能器是一种能够将接收到的电信 号转化为声信号的装置,其原理是换能器通过逆压电效应将接收到的原始电信号转变为原 始SAW,不仅如此,叉指换能器还可将接收到的SAW转化为电信号,而在叉指换能器进行电信 号与SAW相互转化的过程中,无需借助诸如电池等能量源向其提供能量,即可完成这一过 程,因此,使用含有叉指换能器的传感器来对一些特殊环境中的指定气体进行监测时,可有 效的提高其安全性和便利性。
[0041 ] S103:将得到的所述原始SAW传播给多个SAW反射器,使得所述多个SAW反射器在接 收到所述原始SAW后,分别反射待转化SAW。
[0042]当叉指换能器完成将接收到的原始电信号转化为原始SAW的过程后,可将得到的 该原始SAW传播给传感器内部设有的多个SAW反射器,使得该多个SAW反射器在接收到该原 始SAW后,可分别对原始SAW进行反射,得到各待转化SAW,并将该待转化SAW返回给叉指换能 器,如图2所示。
[0043] 图2为本申请实施例提供的设有多个SAW反射器的传感器的内部结构示意图。
[0044] 在图2中,传感器中设有一个叉指换能器、多个SAW反射器。该多个SAW反射器主要 用于反射叉指换能器传播的原始SAW。其中,叉指换能器与多个SAW反射器可均设置在压电 基板上,压电基板用于传播SAW,当然,叉指换能器与多个SAW反射器也可设置在其他可传播 SAW的介质上。具体的,多个SAW反射器可相互平行的设置在叉指换能器的一侧,并且,各相 邻两个SAW反射器之间的间距均是相等的,不仅如此,在某两个SAW反射器之间还设有一个 气体吸附器。
[0045] 当叉指换能器完成对原始电信号的转化后,可将得到的原始SAW在传感器中的压 电基板表面上进行传播,进而传播到各个SAW反射器上。而当多个SAW反射器接收到该原始 SAW后,可将对其进行反射,进而将反射得到的各待转化SAW向叉指换能器进行传播,其中, 各待转化SAW也可在传感器中的压电基板表面上进行传播,进而传播到叉指换能器中。
[0046] 需要说明的是,图2中在多个SAW反射器之间还设有气体吸附器,该气体吸附器主 要用于吸附需进行监测的指定气体。当传感器中不存在指定气体时,由于各相邻的反射器 之间的间距均是相同的,因此,在介质密度相同的情况下,各SAW反射器向叉指换能器反射 回的各待转化SAW之间的时间间隔也均是相同的,而当传感器所处特殊环境中的某一位置 产生或泄露指定气体时,该指定气体可进入传感器中,并在该气体吸附器中进行吸附,由于 气体吸附器上吸附了指定气体,其表面的介质密度会发生变化,使得当原始SAW传播到该气 体吸附器上时,其传播速度发生改变,进而使得各SAW反射器在反射原始SAW后,得到的各待 转化SAW之间的时间间隔中至少有一个时间间隔是与其它的各待转化SAW之间的时间间隔 不同的,从而使得当传感器通过后续的步骤S104~105向信号源发送各电信号时,信号源可 根据接收到的各电信号之间的时间间隔中,某个或某几个时间间隔不同于其它的时间间 隔,监测到传感器中存在指定的气体。
[0047] S104:通过所述叉指换能器将接收到的各待转化SAW分别转化为对应的电信号。
[0048]叉指换能器在接收到多个SAW反射器分别反射回的各待转化SAW后,可根据正压电 效应,将各待转化SAW分别转化为对应的各电信号,进而使得传感器可通过后续步骤S105将 该各电信号返回给信号源。
[0049] S105:将转化得到的各电信号返回给所述信号源,使得所述信号源根据接收到的 各电信号之间的时间间隔,判断所述传感器中是否存在指定气体。
[0050] 当叉指换能器将各待转化SAW转化为各电信号后,传感器可将得到的各电信号发 送给上述信号源,使得该信号源在接收到传感器发送的各电信号后,可根据各电信号之间 的时间间隔,确定是否各时间间隔均未超出预设的时间间隔,进而判断出传感器中是否存 在指定气体。
[0051 ]具体的,叉指换能器按照接收到各待转化SAW的先后顺序,将转化得到的各电信号 依次发送给信号源,由于传感器中的多个SAW反射器之间存在气体吸附器,当传感器中存在 指定气体时,气体吸附器会吸附该指定气体,使得原始SAW在其表面上进行传播时传播速度 会发生变化,从而使得原始SAW经过气体吸附器后通过SAW反射器反射回的各待转化SAW之 间的时间间隔与未经过气体吸附器的原始SAW通过SAW反射器反射回的各待转化SAW之间的 时间间隔存在差异,进而两者通过叉指换能器转化得到的各电信号之间的时间间隔同样存 在差异,使得信号源可根据接收到各电信号之间的时间间隔的差异,判断出传感器中是否 存在指定气体。
[0052]需要说明的是,在实际应用中,上述说明的传感器在监测指定气体时,通常都分别 设置在可能产生或泄露指定气体的位置上,为了有效的区别出各个传感器,使得人们在通 过传感器监测到指定气体后,可准确的定位出产生或泄露指定气体的位置,因此,在本申请 实施例中,可将传感器中设置的多个SAW反射器分为多个编码SAW反射器以及多个传感SAW 反射器,其中,多个编码SAW反射器与多个传感SAW反射器是彼此分开的,即多个编码SAW反 射器到上述叉指换能器的距离均大于或小于多个传感SAW反射器,如图3所示。
[0053]图3为本申请实施例提供的设有多个编码SAW反射器的传感器。
[0054]在图3中,传感器中设有一个叉指换能器、多个编码SAW反射器以及多个传感SAW反 射器,其中,各编码SAW反射器主要用于将叉指换能器传播的原始SAW反射为相应的用于标 识该传感器的编码SAW,而各传感SAW反射器主要用于将叉指换能器传播的原始SAW反射为 相应的用于使信号源判断该传感器中是否存在指定气体的传感SAW。叉指换能器、各编码 SAW反射器以及各传感SAW反射器均设置在压电基板上(也可设置在其他可传播SAW的介质 上),各编码SAW反射器以及各传感SAW反射器均设置在叉指换能器的同一侧,并且,各编码 SAW反射器到叉指换能器的距离均大于或小于各传感SAW反射器到叉指换能器的距离,而在 某两个传感SAW反射器之间还设有一个气体吸附器。
[0055] 为了方便对本申请实施例进行详细解释,本申请实施例将仅以各编码SAW反射器 到叉指换能器的距离均小于各传感SAW反射器到叉指换能器的距离的情况进行详细说明。
[0056] 当叉指换能器完成对上述原始电信号的转化时,可将转化得到的上述原始SAW通 过传感器中的压电基板表面传播给多个编码SAW反射器以及多个传感SAW反射器,其中,多 个编码SAW反射器在接收到该原始SAW后,可分别向叉指换能器反射用于标识传感器的各编 码SAW,并使得叉指换能器可将各编码SAW转化为各编码电信号,而多个传感SAW反射器在接 收到该原始SAW后,可分别向叉指换能器反射用于使信号源判断所述传感器中是否存在指 定气体的传感SAW,并使得叉指换能器可将各传感SAW转化为各传感电信号。
[0057] 对于多个编码SAW反射器来说,不同传感器中的多个编码SAW反射器的间距分布都 是不同的,使得不同传感器通过步骤S104~S105向信号源返回的各编码电信号之间的各时 间间隔所组成标识代码均是不同的,从而使得信号源可根据各时间间隔所组成的标识代 码,准确的识别出发送各电信号的传感器,进而当某一位置产生或泄露指定气体时,信号源 可根据接收到的各编码电信号之间的时间间隔,准确的标识出发送各电信号的传感器,进 而确定出产生或泄露指定气体的位置。
[0058]上述方法中详细说明了传感器完成对指定气体监测的详细过程,即当传感器中存 在指定气体时,向信号源返回的
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