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声表面波(surface acoustic wave,SAW)应变传感器具有无线无源、灵敏度高、易于批量制造等优点,在民用航空业、热电能产业、汽车工业等领域具有广泛的应用前景,从而得到了广泛的研究。SAW谐振器作为应变传感器时,由于SAW谐振器对温度的响应非常灵敏,当SAW应变传感器应用于高温环境中,其输出信号将会受到温度的显著影响,应变输出信号会偏离准确值,这样就限制了SAW应变传感器的高温应用,只有从测试到的信号中将应变信号准确提取出来,SAW应变传感器测试结果才是真实可信的。针对该问题,本文对基于硅酸镓镧(langasite,LGS)压电衬底的SAW应变传感器的温度和应变耦合效应开展了研究。本文首先在切向为(0o,138.5o,ψ)的LGS单晶压电基底材料上制备了8种ψ角的LGS SAW单端口谐振器,研究了不同切向LGS的频率-温度和频率-应变特性。测试结果表明,不同切向的SAW谐振器频率-温度曲线均呈现二次函数关系。基于(0o,138.5o,26.6o)切向的LGS SAW谐振器一阶和二阶温度系数最接近于0,基于(0o,138.5o,86.6o)切向的LGS SAW谐振器一阶和二阶温度系数最大,各个切向的LGS SAW谐振器的应变灵敏度均随温度的升高而下降,(0o,138.5o,26.6o)切向的LGS SAW谐振器的应变灵敏度随温度呈现线性变化,线性相关系数为0.996。针对LGS SAW谐振器对温度响应比较显著的问题,本文研究了Si O2对LGS SAW谐振器的温度补偿作用。选取了切向为(0o,138.5o,26.6o)的LGS SAW单端口谐振器,采用PECVD在SAW谐振器上沉积了不同厚度的Si O2薄膜作为温度补偿层,研究了Si O2薄膜厚度从0μm到1.80μm的LGS SAW谐振器的频率-温度特性。测试结果表明,一阶温度系数和二阶温度系数绝对值随Si O2薄膜厚度增加而升高,当Si O2薄膜厚度为0.30μm时,一阶温度系数约为0,Si O2薄膜对LGS SAW谐振器的温度补偿效果比较明显,但温度补偿范围随Si O2薄膜厚度增加而减小,很难实现较宽温度范围内的温度补偿。通过对附着0.90μm Si O2薄膜的LGS SAW谐振器的频率-应变特性测试,发现在50oC到150oC的温度范围内应变灵敏度随温度的变化量减少了11μ?/Hz,即在器件的温度转变点附近温度范围内其应变灵敏度随温度的变化得到了有效的降低。基于多个LGS SAW谐振器的高温应变响应的差分运算原理,对温度和应变的解耦方法进行了研究,研究发现应变可由三个SAW谐振器的谐振频率变化值线性表出。将三个LGS SAW谐振器按照不同角度粘贴于悬臂梁表面,使得SAW传播方向分别与应变方向呈0o、30o和90o夹角,研究了室温至250oC温度范围内,三个LGS SAW谐振器的应变灵敏度随温度变化规律,在验证实验中,采用三个LGS SAW谐振器在室温至250oC温度范围内对温度和应变解耦,虽然计算出的应变值存在一定程度上的波动,标准差为14.9μ?,但计算出的应变平均值与实际应变吻合,相对误差为0.25%,证明了该方法的可靠性和实用性。最后,基于一个LGS SAW谐振器的SAW和BAW模式,采用差分运算原理,对温度和应变的解耦方法进行了研究。BAW模式的谐振频率随温度升高而单调下降,其频率-温度特性呈现二次函数关系。在室温至250oC温度范围,BAW模式的应变灵敏度随温度的变化规律与SAW非常接近。采用一个LGS SAW谐振器的SAW和BAW模式对温度和应变进行解耦,SAW和BAW模式的谐振频率差值只与温度相关,在验证实验中,计算出的应变与实际应变吻合,相对误差为1.7%,并且计算出的应变值的波动现象也得到了改善。