Stanowisko do badania sensorów z akustyczną falą powierzchniową

A system for SAW sensors research

Michał Grabka

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii I Chemii, Warszawa, Polska

Krzysztof Jasek

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii I Chemii, Warszawa, Polska

Mateusz Pasternak

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa, Polska

Witold Miluski

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki I Lotnictwa, Warszawa, Polska
Streszczenie

Układy elektroniczne współpracujące z sensorami z AFP mają najczęściej postać oscylatora, którego zmiany częstotliwości rezonansowej odzwierciedlają zmiany prędkości propagacji AFP. Pomiar samych zmian częstotliwości rezonansowej utrudnia lub nawet uniemożliwia wydobycie istotnych informacji o mechanizmach oddziaływania warstwy sensorowej z otoczeniem. W pracy przedstawiono zaprojek­towane i wykonane w Wojskowej Akademii Technicznej (WAT) stanowisko do badania sensorów z AFP, w którym klasyczny układ oscylatora został zastąpiony systemem liniowym z wymuszeniem zewnętrz­nym, generowanym przez stabilny generator sygnału ze schodkową modulacją częstotliwości. Obok pomiaru częstotliwości rezonansowej, układ umożliwia pomiary tłumienia i fazy AFP, co pozwala na pełniejsze wykorzystanie możliwości detekcyjnych sensorów. W pracy przedstawiono zasadę działania, opis konstrukcji stanowiska z prototypową matrycą czujników z AFP oraz opis oprogramowania sterującego.

An electronic circuits collaborating with SAW sensors have usually a self-oscillator architecture where resonant frequency changes reflect the SAW velocity changes. Unfortunately the measurements including the resonant frequency only make the substantial information concerning interaction mechanism between sensor layer and ambient gases hard or even impossible to extract. In the paper a prototype laboratory test stand for SAW sensors designed and manufactured in Military University of Technology is described. In the system typical self-oscillating circuits with SAW de- vice working inside positive feedback loop was replaced by the linear system with stepped frequency source. The system allows the measurements of signal amplitude and phase shift besides frequency changes. It gives a possibility of more complete insight into the SAW-ambient gas interaction mechanism. In the paper operating principle of the system as well as control software for test stand with SAW matrix are described.

Słowa kluczowe
sensory z akustyczną falą powierzchniową (AFP); akustoelektroniczne układy pomiarowe; surface acoustic wave (SAW) sensors; SAW sensors measurement circuits
Aparatura Badawcza i Dydaktyczna (2015) 20: 251-258
Data pierwszej publikacji on-line: 2015-12-23 12:18:28
Pełny tekst (.PDF) Statystyki Powrót do listy