文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于声表面波技术的轮胎压力传感器的研究
姓名:陈诚
申请学位级别:硕士
专业:精微制造工程
指导教师:刘胜
20070525
华中科技大学硕士学位论文
摘要
近代汽车工业发展很快,汽车人均拥有量在迅速增长,而且随着高速公路的发展,
近代汽车行驶速度不断提高,因此对汽车安全行使的要求越来越高。轮胎是汽车行
驶机构的重要组成部分,对汽车操纵的稳定性、平顺性和安全性都起着关键作用。
为了适应汽车的高速性,在提高轮胎的质量和使用性能的同时,要开发能够实时监
控轮胎工作状况的设备。
本论文在充分了解和研究了目前国内外的轮胎压力监测系统的前提下,提出了
基于声表面波技术的轮胎压力监测系统,它具有无线、无源、体积小、分辨率高等
优点。文中对声表面波传感器的理论设计,谐振器的材料选择、结构设计以及传感
器的封装工艺进行了深入的研究。本文主要从三个方面展开了研究:
首先,在声表面波传感器的设计方面:对声表面波传感器的原理进行了深入的
研究,包括瑞利波的传播特性和各种常用的声表面波器件的基本结构和原理;此外,
对声表面波器件的加工工艺以及常用的基片材料进行了研究。
其次,在谐振器的结构设计方面:对本论文所研究的轮胎压力传感器的声表面
波谐振器进行了详细的结构设计,包括谐振腔长度、叉指换能器、反射器的参数以
及金属镀膜设计,并用有限元法对谐振器的位置进行了优化。最后按照设计参数制
作出了压力传感器芯片样品。
最后,在传感器的封装方面:设计了两层的全石英封装结构,设计和制作了用
于封装的石英盖,用低温玻璃焊料对传感器进行了封装,并且对封装后的传感器进行
了泄漏率检测。

关键词: 汽车轮胎压力监测系统; 声表面波谐振器; 气密性封装; 玻璃焊料
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the rapid development of modern automobile industry, the per-capita car
ownership is growing with great speed. On the other hand, more and more expressways
are also in great development, so modern vehicles have reason to improve their speed
continuously. As a result, to ensure the safety of automobiles is ing increasingly
demanding. Tire is one of the ponents of a vehicle, and plays a key role in
steering considering stability, comfort and safety. In order to meet the requisition of the
vehicle in high speed, improvement in the quality and performance of the tire is required,
and it is also necessary to develop an equipment capable of real-time monitoring the
condition of the tire.
On the bases of overall research and study on the current domestic and international
Tire Pressure Monitoring Systems, a new kind of TPMS is put forward based on the
technology of Surface Acoustic Wave with the advantage of wireless, batteryless, small
size and high resolution. Theoretical design of SAW sensors were introduced, material and
structure design of the SAW resonator as well as the manufacturing and packaging method
were also studied in depth. Th