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PHYSICAL QUANTITY DETECTION SYSTEM, PHYSICAL QUANTITY DETECTION METHOD, AND PHYSICAL QUANTITY DETECTION PROGRAM meetings

Patent code P130008829
File No. 12027KJ011
Posted date Mar 27, 2013
Application number P2012-193628
Publication number P2014-048246A
Patent number P5975566
Date of filing Sep 3, 2012
Date of publication of application Mar 17, 2014
Date of registration Jul 29, 2016
Inventor
  • (In Japanese)近藤 淳
  • (In Japanese)成島 彰洋
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title PHYSICAL QUANTITY DETECTION SYSTEM, PHYSICAL QUANTITY DETECTION METHOD, AND PHYSICAL QUANTITY DETECTION PROGRAM meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a physical quantity detection system using a surface acoustic wave, a physical quantity detection method, and a physical quantity detection program which allow detection of an accurate physical quantity even in the case of a change in temperature of an impedance change sensor.
SOLUTION: A physical quantity detection system 100 includes a sensor module 110 and a host device 130. In the sensor module 110, a surface acoustic wave conversion IDT (interdigital transducer) 116 for converting a high frequency electric signal and a surface acoustic wave to each other and a surface acoustic wave reflection IDT 117 which has a humidity sensor 120 connected thereto and changes reflectivity for the surface acoustic wave in accordance with the impedance change of the humidity sensor 120 are arranged on a piezoelectric substrate 112 so as to face each other. The host device 130 includes: a temperature compensation unit 132c which uses a phase change in a high frequency electric signal constituting a response signal from the sensor module 110 to perform temperature compensation of humidity detected by the humidity sensor 120; and a compensation data storage unit 132b.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来から、光、音、超音波(振動)、圧力、温度、湿度、ガス、電界または磁界などの各種物理量を表面弾性波(SAW:Surface Acoustic Wave)を介して検出する物理量検出システムがある。例えば、下記特許文献1には、表面弾性波と高周波電気信号とを相互に変換する表面弾性波変換IDT(Interdigital Transducer)と、受光量に応じてインピーダンスが変化する受光素子が接続された表面弾性波反射IDTとを圧電基板上で対向配置するとともに、表面弾性波変換IDTと表面弾性波反射IDTとの間で表面弾性波を往復伝播させた際における表面弾性波反射IDTの反射率の変化による表面弾性波の変化に基づいて受光素子が受光した光量を検出する無給電ワイヤレス式フォトセンサが開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、表面弾性波(SAW:Surface Acoustic Wave)を用いて種々の物理量を検出する物理量検出システム、物理量検出方法および物理量検出プログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
圧電効果を示す圧電体で構成されるとともに表面弾性波を伝播可能な圧電基板と、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第1櫛歯状電極を有して高周波電気信号と前記表面弾性波とを相互に変換する表面弾性波変換手段と、
検出対象から受ける物理量に応じてインピーダンスが変化するインピーダンス変化型センサと、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第2櫛歯状電極を有するとともに少なくとも同2つの第2櫛歯状電極のうちの一方が前記インピーダンス変化型センサにおける一方の端子に接続されて前記表面弾性波変換手段によって励振された前記表面弾性波を反射する表面弾性波反射手段と、
前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の振幅を用いて前記物理量を特定する物理量特定手段と、
前記物理量特定手段にて前記物理量を特定する際に前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の位相変化を用いて前記物理量の温度補償を行う温度補償手段とを備えたことを特徴とする物理量検出システム。

【請求項2】
 
請求項1に記載した物理量検出システムにおいて、さらに、
前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の位相変化を用いて前記インピーダンス変化型センサの温度を特定する温度特定手段を備えることを特徴とする物理量検出システム。

【請求項3】
 
請求項1または請求項2に記載した物理量検出システムにおいて、
前記表面弾性波変換手段におけるどちらか一方の第1櫛歯状電極、前記表面弾性波反射手段における他方の第2櫛歯電極および前記インピーダンス変化型センサにおける他方の端子が、互いに電気的に接続されることを特徴とする物理量検出システム。

【請求項4】
 
請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載した物理量検出システムにおいて、
前記物理量特定手段、前記温度補償手段および前記高周波電気信号と前記電波とを相互に変換して無線送受信を行う送受信部をそれぞれ有したホスト装置と、
前記表面弾性波変換手段における第1櫛歯状電極に接続されて電波と前記高周波電気信号とを相互に変換する送受信アンテナとを備えることを特徴とする物理量検出システム。

【請求項5】
 
圧電効果を示す圧電体で構成されるとともに表面弾性波を伝播可能な圧電基板と、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第1櫛歯状電極を有して高周波電気信号と前記表面弾性波とを相互に変換する表面弾性波変換手段と、
検出対象から受ける物理量に応じてインピーダンスが変化するインピーダンス変化型センサと、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第2櫛歯状電極を有するとともに同2つの第2櫛歯状電極のうちの一方が前記インピーダンス変化型センサにおける一方の端子に接続されて前記表面弾性波変換手段によって励振された前記表面弾性波を反射する表面弾性波反射手段とを備えた物理量検出システムにおける物理量検出方法であって、
前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の振幅を用いて前記物理量を特定する物理量特定ステップと、
前記物理量特定手段にて前記物理量を特定する際に前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の位相変化を用いて前記物理量の温度補償を行う温度補償ステップとを含むことを特徴とする物理量検出方法。

【請求項6】
 
圧電効果を示す圧電体で構成されるとともに表面弾性波を伝播可能な圧電基板と、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第1櫛歯状電極を有して高周波電気信号と前記表面弾性波とを相互に変換する表面弾性波変換手段と、
検出対象から受ける物理量に応じてインピーダンスが変化するインピーダンス変化型センサと、
前記圧電基板上にて互いに対向配置された2つの第2櫛歯状電極を有するとともに同2つの第2櫛歯状電極のうちの一方が前記インピーダンス変化型センサにおける一方の端子に接続されて前記表面弾性波変換手段によって励振された前記表面弾性波を反射する表面弾性波反射手段と、
メモリ装置を有してコンピュータプログラムを実行するコンピュータ部とを備えた物理量検出システムにおける物理量検出プログラムであって、
前記コンピュータ部に、
前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の振幅を用いて前記物理量を特定する物理量特定ステップと、
前記物理量特定ステップにて前記物理量を特定する際に前記表面弾性波変換手段にて変換された前記高周波電気信号の位相変化を用いて前記物理量の温度補償を行う温度補償ステップとを実行させることを特徴とする物理量検出プログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012193628thum.jpg
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