Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical Investigation of the Propagation Characteristics of Surface Transverse Wave Considering Various Quartz Substrate and Electrode Configurations

Jiang Chao, Cao Xiaoli, Yang Feng, Liu Zejun

Archives of Acoustics

|

2023

|

Vol. 48, No. 3

403--412

EN

Featured with a higher velocity, increased power handling capability, and better aging behavior, surface transverse wave (STW) shows more promising prospects than Rayleigh wave nowadays in various sensing applications. The need to design, optimize, and fabricate the related devices motivates the development of modeling and simulation. For this reason, a three-dimensional (3D) finite element (FE) simulation of STW on quartz, considering the crystal cut angle and the electrode effects, is presented in this study. Firstly, we investigated the effects of quartz’s cut angle on the generated waves. Here, the polarized displacements were analyzed to distinguish the wave modes. Secondly, the investigations of the electrode effects on the polarized displacement, phase velocity, and electromechanical coupling factor (K2) were carried out, for which different material and thickness configurations for the electrodes were considered. Thirdly, to examine the excitation conditions of the generated waves, the admittance responses were inspected. The results showed that not only the crystal cut angle but also the density and the acoustic impedance of the interdigital transducer (IDT) material have a strong influence on the excited waves. This article is the first to analyze STWs considering quartz’s cut angle and electrode effect through a 3D FE model. It could provide a helpful and easy way to design, optimize, and fabricate the related surface acoustic wave devices.

2

Resonator with transverse surface wave on lithium tantalate crystal for applications in viscosity and temperature sensors

Brzozowski E., Stańczyk B., Przyborowska K., Kozłowski A.

Materiały Elektroniczne

|

2016

|

T. 44, nr 3

17--24

EN

The purpose of this work was to calculate and measure transverse surface acoustic wave resonators on 36°YX oriented lithium tantalate crystal as well as to measure of viscosity and temperature of liquids. An attenuation coefficient was used to model the leak of acoustic energy from surface into bulk of the crystal. The latest materials constants were used. Velocity, electromechanical coupling coefficient, reflection coefficient, attenuation coefficient under free and metallized surface, anisotropy coefficient were calculated, the first three of which were measured using synchronous resonator. A good agreement between measurements and calculations were obtained. Double-channel resonator was sensitive to viscosity and density multiplication product of liquid deposited on the metallized area between transducers. The temperature coefficient of frequency (TCF) of the temperature channel was measured.

PL

Celem pracy były obliczenia i pomiary parametrów poprzecznej akustycznej fali powierzchniowej w rezonatorze na krysztale tantalanu litu o orientacji 36°YX oraz pomiary lepkości i temperatury cieczy. Odpromieniowanie energii akustycznej od powierzchni do objętości kryształu zamodelowano wprowadzając współczynnik tłumienia fali różny od zera. Przyjęto najnowsze dostępne w literaturze stałe materiałowe tantalanu litu. Obliczono prędkość i współczynnik sprzężenia elektromechanicznego, współczynnik odbicia od pojedynczej elektrody, współczynnik tłumienia przy powierzchni swobodnej i metalizowanej oraz współczynnik anizotropii. Z wykorzystaniem rezonatora synchronicznego wykonano pomiary trzech pierwszych wielkości. Uzyskano dobrą zgodność pomiarów z obliczeniami. Skonstruowano dwukanałowy rezonator czuły na iloczyn lepkości i gęstości cieczy osadzonej na metalizowanej powierzchni międzyprzetwornikowej. Zbadano temperaturowy współczynnik częstotliwości (TWCz) kanału przeznaczonego do pomiaru temperatury.

3

Bezprzewodowy pomiar temperatury z wykorzystaniem rezonatora kwarcowego z akustyczną poprzeczną falą powierzchniową

Wróbel T., Brzozowski E.

Materiały Elektroniczne

|

2014

|

T. 42, nr 2

13--17

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań urządzenia laboratoryjnego do bezprzewodowego pomiaru temperatury, w którym wykorzystano rezonator kwarcowy z akustyczną poprzeczną falą powierzchniową o liniowej zależności częstotliwości rezonansowej od temperatury. Model urządzenia składa się z części nadawczej i odbiorczej. Układ nadawczy z rezonatorem o środkowej częstotliwości ~ 434 MHz, umieszczonym w pętli sprzężenia zwrotnego szerokopasmowych wzmacniaczy, generuje sygnał, który po wzmocnieniu we wzmacniaczu mocy jest przesyłany przy pomocy anteny do układu odbiorczego. Układ odbiorczy składa się z anteny odbiorczej, z szerokopasmowego wzmacniacza i licznika częstotliwości. Opracowany model umożliwia pomiar temperatury w zakresie 0 ÷ 100 °C z odległości ~ 30 m o dokładności ~ ± 0,2 °C.

EN

In this paper the results of investigation of a laboratory wireless temperature measurement system are presented. A surface transverse wave quartz resonator with a linear dependence of resonance frequency on temperature was used to produce a model of the sensor. The model consists of a transmitter unit and a receiver unit. In the transmitter unit, the resonator, with the center frequency of about 434 MHz, located in a coupling loop of a broadband amplifier generates a signal, which is sent by an antenna to the receiver unit after amplification by a power amplifier. The receiver unit consists of an antenna, a broadband amplifier and a frequency counter. The developed model can measure temperature in a range of 0 ÷ 100 °C, at a distance of about 30 m, with an accuracy of about ± 0.2 °C.