声表面波传感技术及应用
课程编码:180081070206P3007H
英文名称:Surface Acoustic Wave Sensing Technology and Application
课时:40
学分:2.00
课程属性:专业课
主讲教师:王文等
教学目的要求
本课程为二级学科声学方向的专业普及课。本课程陈述多物理场耦合的声表面波传感效应、机制及典型应用,涉及到物理学、化学、测试计量学、电子学及生物学等众多学科,属于综合性交叉课程。
通过该课程的学习,要求学生掌握声表面波传播理论、传感效应与机制、传感材料特性及声表面波传感芯片的设计与制作方法,熟悉传感器测量电路以及传感器在检测中的实际应用,培养学生的科研思路、综合运用理论知识的能力与实践动手的能力,扩大学生的知识领域,提高学生在今后的研究工作中应用交叉学科的知识和技能分析问题、解决问题的能力。
预修课程
高等数学、普通物理
大纲内容
第一章 绪论 9学时 王文
第1节 声表面波理论
第2节 声表面波传感器理论基础
第二章 声表面波气体传感器 9学时 王文
第1节 工作原理与关键技术
第2节 声表面波振荡器设计
第3节 气体传感器敏感机理
第4节 气敏材料设计与制备方法
第5节 声表面波传感器应用
第三章 声表面波温度传感器 6学时 王文
第1节 传感机理
第2节 典型结构与方法
第3节 延迟线型无线无源温度传感器设计
第4节 谐振器型无线无源温度传感器设计
第5节 典型应用
第四章 声表面波电流传感器 3学时 王文
第1节 声表面波磁致伸缩效应
第2节 声表面波电流传感器件优化设计方法
第3节 声表面波电流传感实验
第4节 典型应用
第五章 声表面波压力传感器 6学时 程利娜
第1节 声表面波压力传感器应用前景与国内外研究水平
第2节 声表面波谐振式压力传感器构成与工作机理
第3节 声表面波压力传感器力敏膜片的力学模型
第4节 声表面波谐振器理论分析与设计
第5节 声表面波压力传感器信号检测与温度智能补偿
第6节 无线无源声表面波压力传感器应用
第六章 声表面波惯性传感器及新型传感技术 6学时 程利娜
第1节 声表面波陀螺效应
第2节 行波与驻波模式的声表面波陀螺仪设计方法
第3节 声表面波陀螺仪实验与应用
第4节 声表面波加速度传感原理
第5节 梁式声表面波加速度传感器的优化设计
第6节 梁式声表面波加速度传感器的信号处理技术
第7节 声表面波加速度传感器应用
第七章 柔性与高温等新型传感技术 1学时 王文
第1节 新型声表面波传感器的基本原理、基本结构及研究进展
教材信息
1、
声表面波传感器
陈明,范东远,李岁劳
1997
西北工业大学出版社
参考书
1、
超声学 @ 现代压电学 @ 声表面波网络传感器及其在国防工业中的应用
应崇福 @ 张福学 @ 何鹏举,张朋,陈明
1990年1月 @ 2018年3月 @ 2011年3月
科学出版社 @ 科学出版社 @ 西北工业大学出版社
课程教师信息
王文,博士,德国洪堡学者,中科院声学所研究员,博士生导师,中科院高层次人才-B,中科院骨干人才特聘研究员,IEEE高级会员,曾获德国洪堡基金会科研成就奖、北京市科技进步奖、军队科学技术奖、中国分析测试协会科学技术奖、中国产学研合作创新奖及中科院朱李月华优秀教师奖。研究兴趣包括先进声学信号处理与传感器件技术,承担相关国家及省部级科技项目近40项,发表科技论文230余篇,专利60余项。
程利娜,2012年在中科院声学所获得工学博士学位,目前主要从事声表面波无线无源多参数传感、氢探测技术以及结冰传感技术研究工作,承担包括国家重点研发计划、基础加强、中科院重点部署项目、中科院声学研究所青年英才计划及行业专项在内的科研任务15余项。在国内外期刊及会议上发表论文24篇,含SCI检索9篇,申请专利14项。