Chương 3 CẤU TRÚC VÀ MÔ HÌNH CẢM BIẾN SÓNG BỀ MẶT
3.1. Sóng bề mặt Rayleigh
Trong những năm gần đây, các thiết bị sóng âm thanh được sử dụng rộng rãi như cộng hưởng, các bộ lọc, thiết bị truyền động và đặc biệt là cảm biến. Có một số loại cảm biến sóng âm phụ thuộc vào độ rung, chế độ sóng và các đối tượng cảm nhận. Dựa trên cơ chế phát hiện nhiễu loạn cơ khí và điện, hệ thống cảm biến hiện tại cảm nhận mật độ, độ nhớt, độ dẫn điện và hằng số điện môi của chất lỏng [1]. Do đó, loại cảm biến này có tiềm năng được sử dụng trong các lĩnh vực như quân sự, ô tô, công nghiệp và môi trường, công nghiệp thực phẩm, y học, khí tượng và các ứng dụng đặc biệt cảm biến sinh học.
Năm 1887, Lord Rayleigh phát hiện phương thức lan truyền và tính chất của SAW, vì thế được đặt tên là Rayleigh SAW[2]. R-SAW có các thành phần lực theo chiều dọc truyền trong các chất nền áp điện bề mặt. Thành phần này này ảnh hưởng mạnh mẽ đến biên độ và vận tốc của sóng. Tích chất này của R-SAW cho phép để trực tiếp cảm nhận được tính chất khối lượng và cơ học. Các chuyển động bề mặt cũng cho phép các thiết bị được sử dụng như bộ vi chấp hành. Vì vậy, so với các cảm biến khí, các thiết bị R-SAW thường được sử dụng và rất nhạy cảm với các nhiễu loạn cơ khí và điện xảy ra trên bề mặt. Đối với tính chất cơ học, thiết bị cảm biến R-SAW rất nhạy cảm với độ nhớt, độ đàn hồi thay đổi. Đối với tính chất điện, các thiết bị có thể phù hợp với bất kỳ tính chất nào tương tác với điện trường khi nó được kết hợp với sóng bề mặt. Hiệu ứng này được gọi là sự tương tác điện - cơ. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng cho chất lỏng, hầu hết các cảm biến SAW đã được đề xuất sử dụng cắt ngang (SH-APM), chế độ độ cắt dày (TSM), sóng Lamb hoặc sóng tấm chịu uốn (FPW) và sóng Love thay vì sóng