(57)【要約】【課題】横波型弾性表面波のＳＴＷデバイスと縦波型弾性表面波のＳＡＷデバイスとを個別に用意して、それぞれの感応膜を測定し、それらの情報から粘性変化を測定すると、感応膜のバラつきから、正確な測定ができなかった。【解決手段】圧電基板上に、ＳＴＷ伝搬方向にＳＴＷ励振用電極１１１とＳＴＷ検出用電極１１２とを形成し、ＳＡＷ伝搬方向にＳＡＷ励振電極１２１とＳＡＷ検出電極１２２とを形成する。ＳＴＷとＳＡＷが交差する部分を被測定部位１１０としそこに感応膜を設ける。１つの感応膜の変化に対するＳＡＷの伝搬速度変化とＳＴＷの伝搬速度変化とを測定すれば、感応膜の正確な粘性変化を測定することが可能である。【選択図】図１
2014190815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性表面波を基板に発生し、該基板の所定の検出部位に配置された被測定部位の物性を測定する弾性表面波デバイスにおいて、
前記基板は、その一表面に横波型弾性表面波と縦波型弾性表面波とが直交する方向に伝搬する圧電基板であり、
前記一表面の前記横波型弾性表面波が伝搬する方向に、所定の周波数の第１の励振信号が入力されて横波型弾性表面波を発生させるＳＴＷ励振用電極と、これと所定の距離を離間して対向して配置するＳＴＷ検出用電極と、からなるＳＴＷ電極対を備え、
前記一表面の前記縦波型弾性表面波が伝搬する方向に、所定の周波数の第２の励振信号が入力されて縦波型弾性表面波を発生させるＳＡＷ励振用電極と、これと所定の距離を離間して対向して配置するＳＡＷ検出用電極と、からなるＳＡＷ電極対を備え、
前記ＳＴＷ電極対と前記ＳＡＷ電極対とが交差する位置に前記被測定部位を配置し、
前記被測定部位に感応膜を備える
ことを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記一表面を覆い、前記被測定部位を開口する保護膜を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスを用いる物理量検出装置であり、
前記第１の励振信号を発生する第１の発振器と、
前記第２の励振信号を発生する第２の発振器と、
前記ＳＴＷ検出用電極から第１の信号を所定の時間取り込み、所定の波形を抽出するＳＴＷ用波形検出器と、
前記ＳＡＷ検出用電極から第２の信号を所定の時間取り込み、所定の波形を抽出するＳＡＷ用波形検出器と、
前記ＳＴＷ用波形検出器及び前記ＳＡＷ用波形検出器の検出結果から、前記被測定部位の粘性変化を検出する粘性検出器と、
を備え、
前記ＳＴＷ用波形検出器は、前記第１の信号を周波数カウンタにより計測し、この情報から前記被測定部位の質量変化と粘性変化との情報を含む第１の変化情報を検出し、
前記ＳＡＷ用波形検出器は、前記第２の信号を周波数カウンタにより計測し、この情報から前記被測定部位の質量変化の情報を含む第２の変化情報を検出し、
前記粘性検出器は、前記第１の変化情報から前記第２の変化情報の除去処理をすることで、前記被測定部位の粘性変化を検出することを特徴とする物理量検出装置。
【請求項４】
前記第１の励振信号と前記第２の励振信号との前記所定の周波数は、それぞれ異なることを特徴とする請求項３に記載の物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波の伝搬特性を利用するデバイスに関し、特に横波型弾性表面波であるＳＴＷ及び縦波型弾性表面波であるＳＡＷが同一の被測定部位を伝搬する弾性表面波デバイス及び物理量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波デバイスは、圧電基板表面に弾性表面波を発生させ、その弾性表面波の伝搬経路における表面の物性変化による弾性表面波の変調を検知することができるデバイスである。
【０００３】
一般に、弾性表面波デバイスは、圧電基板と、圧電基板上に少なくとも２つの櫛歯形状の電極を配置する。第１の櫛歯形状の電極は励振用電極であり、この励振用電極により弾性表面波を発生させる。弾性表面波は圧電基板表面を伝搬し、第２の櫛歯形状の電極まで伝搬する。第２の櫛歯形状の電極は検出用電極であり、弾性表面波を検出することができる。
【０００４】
弾性表面波デバイスを構成する圧電基板表面は、環境の影響を受け表面近傍の密度、誘電率、導電率が変化する。
弾性表面波は、縦波型弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）と横波型弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｗａｖｅ：ＳＴＷ）とがある。一般に、これらの波の違いを弾性表面波のモードと呼ぶ。
圧電基板表面の特異的な表面修飾と弾性表面波のモードとによって、環境の影響を受けて変化する弾性表面波の伝搬速度や振幅の変化に変換される。
【０００５】
従って、換言すると、弾性表面波の伝搬速度や振幅の変化を検出することにより、環境の変化を検出することが可能である。
【０００６】
このような弾性表面波デバイスを利用して、圧電基板の表面に付着した被測定物の検出する研究が行われている。
【０００７】
以後、このようなデバイスの中で、ＳＴＷを用いた弾性表面波デバイスをＳＴＷデバイス、ＳＡＷを用いた弾性表面波デバイスをＳＡＷデバイスと呼ぶこととする。
【０００８】
圧電基板表面に現れる弾性表面波のモードは使用する圧電基板により変わる。検出対象となる被測定物や検出したい環境（物理量）によって、適するモードがある。例えば、ＳＡＷを用いると被測定部位の質量変化を検出できるのに対し、ＳＴＷを用いると被測定部位の質量変化と粘性変化とが足し合わさった変化を検出することができることが知られている。
【０００９】
このようなＳＴＷモードを用いた弾性表面波デバイスは多くの提案を見るものであるが、２つの弾性表面波の伝搬経路にそれぞれ感応膜を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
特許文献１に示した従来技術の、ＳＴＷモードを用いた弾性表面波デバイスの構成は、圧電基板の表面上に２組の励振用電極と検出用電極とが平行に配置され、それぞれの伝搬経路には同種類の感応膜が設けられている。２つの感応膜の１つは基準用感応膜として用い、その感応膜は被測定物が吸着しないように封止されている。もう１つの感応膜は、測
定用感応膜として用い、その感応膜は被測定物が吸着可能なように開口されている。
【００１１】
被測定物の到来により、測定用感応膜を有する伝搬経路を通る弾性表面波と、基準用感応膜を有する伝搬経路を通る弾性表面波との伝搬速度に差が生じ、その差から被測定物の濃度を検出することが可能である。
【００１２】
弾性表面波の伝搬速度は被測定物の到来以外にも、環境温度によっても変化する。通常、この環境温度変化による伝搬速度の変化はノイズとなり測定精度を劣化させる。ここで、測定用感応膜を有する伝搬経路を通る弾性表面波の伝搬速度変化は、被測定物の到来と環境温度変化とによって引き起こされ、基準用感応膜を有する伝搬経路を通る弾性表面波の伝搬速度変化は、環境温度変化のみにより引き起こされるため、その差をとると、被測定物の到来による伝搬速度変化のみを得ることができる。
【００１３】
この伝搬速度変化を検出することにより被測定物の濃度を高精度で検出することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−２５８７６６号公報（５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
すでに説明したように、被測定物の到来をＳＴＷデバイスで検出する場合、弾性表面波の伝搬速度の変化は質量変化と粘性変化とによって引き起こされる。被測定物の到来を粘性変化で検出する感応膜を用いた場合、質量変化による伝搬速度の変化がノイズとなり正確な測定ができないという課題があった。
【００１６】
そのような課題に対しては、ＳＴＷデバイスの他にＳＡＷデバイスも併用するという考えがある。つまり、ＳＡＷデバイスは感応膜の質量変化のみの影響を受けることを利用するのである。
【００１７】
すなわち、ＳＡＷデバイスから質量変化分を読み取り、ＳＴＷでの質量変化へ換算すれば、ＳＴＷデバイスから得られる質量変化によるノイズ成分を相殺することができる。
【００１８】
しかしながら、上記のように単にＳＡＷデバイスとＳＴＷデバイスとを個別に用意して、それらを組み合わせただけでは、正確な測定値が得られないという問題があった。
【００１９】
すなわち、それぞれのデバイスに用いられている感応膜は別物であるから、感応膜の製造時の厚みバラつきをゼロにすることができない。このバラつきがあると、その影響を受けてしまい、正確な測定ができなくなるのである。また、バラつきが大きくなると、測定そのものができなくなることもある。
【００２０】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、感応膜の粘性変化のみを測定することができるので高精度な測定が可能な弾性表面波デバイス及び物理量検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の弾性表面波デバイスは、上記の目的を達成するため、下記記載の構成を採用するものである。
【００２２】
弾性表面波を基板に発生し、この基板の所定の検出部位に配置された被測定部位の物性を測定する弾性表面波デバイスにおいて、
基板は、その一表面に横波型弾性表面波と縦波型弾性表面波とが直交する方向に伝搬する圧電基板であり、
一表面の横波型弾性表面波が伝搬する方向に、所定の周波数の第１の励振信号が入力されて横波型弾性表面波を発生させるＳＴＷ励振用電極と、これと所定の距離を離間して対向して配置するＳＴＷ検出用電極と、からなるＳＴＷ電極対を備え、
一表面の縦波型弾性表面波が伝搬する方向に、所定の周波数の第２の励振信号が入力されて縦波型弾性表面波を発生させるＳＡＷ励振用電極と、これと所定の距離を離間して対向して配置するＳＡＷ検出用電極と、からなるＳＡＷ電極対を備え、
ＳＴＷ電極対とＳＡＷ電極対とが交差する位置に被測定部位を配置し、
この被測定部位に感応膜を備えることを特徴とする。
【００２３】
一表面を覆い、被測定部位を開口する保護膜を備えるようにしてもよい。
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の物理量検出器は、下記記載の構成を採用する。
【００２５】
上述の弾性表面波デバイスを用いる物理量検出装置であり、
第１の励振信号を発生する第１の発振器と、
第２の励振信号を発生する第２の発振器と、
ＳＴＷ検出用電極から第１の信号を所定の時間取り込み、所定の波形を抽出するＳＴＷ用波形検出器と、
ＳＡＷ検出用電極から第２の信号を所定の時間取り込み、所定の波形を抽出するＳＡＷ用波形検出器と、
ＳＴＷ用波形検出器及びＳＡＷ用波形検出器の検出結果から、被測定部位の粘性変化を検出する粘性検出器と、
を備え、
ＳＴＷ用波形検出器は、第１の信号を周波数カウンタにより計測し、この情報から被測定部位の質量変化と粘性変化との情報を含む第１の変化情報を検出し、
ＳＡＷ用波形検出器は、第２の信号を周波数カウンタにより計測し、この情報から被測定部位の質量変化の情報を含む第２の変化情報を検出し、
粘性検出器は、第１の変化情報から第２の変化情報の除去処理をすることで、被測定部位の粘性変化を検出することを特徴とする。
【００２６】
第１の励振信号と第２の励振信号との所定の周波数は、それぞれ異なるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、感応膜の粘性変化のみを測定することができ、しかも１つの感応膜を測定するから、感応膜のバラつきの影響を排除できるので、高精度な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の形態にかかる弾性表面波デバイスの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の形態にかかる物理量検出装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の弾性表面波デバイスは、１つの圧電基板にＳＴＷとＳＡＷとを発生させる励振用電極と検出用電極とからなる電極対をそれぞれ設けている。これらの弾性表面波が交差する位置を被測定部位とし、そこに感応膜を備えている。感応膜が１つであるから、その膜のバラつきはなく、コンパクトで高精度な測定が可能なデバイスを構成できる。
【００３０】
以下、本発明の弾性表面波デバイス及びこれを用いた物理量検出装置の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。第１の実施形態として、図１を用いて弾性表面波デバイスを説明する。第２の実施形態として、図２を用いて物理量検出装置を説明する。
【００３１】
説明にあっては、圧電基板を３７°回転Ｙカット水晶基板とし、電極材料を金とする例で説明する。また、弾性表面波デバイスに到来する被測定物（たとえば、液体や気体など）を検出する場合を例にして説明する。
【実施例１】
【００３２】
［第１の実施形態の説明：図１］
弾性表面波デバイスの第１の実施形態を、図１を用いて説明する。
弾性表面波デバイスの特徴は、互いに直交するＳＴＷ励振用電極とＳＡＷ励振用電極とを２つの励振信号で駆動する。それにより発生した２つの弾性表面波は、同一の被測定部位を伝播して、それぞれＳＴＷ検出用電極とＳＡＷ検出用電極により検出される。
【００３３】
図１に示すように、弾性表面波デバイス４００は、ＳＡＷ伝搬方向とＳＴＷ伝搬方向とが直行する圧電基板１００に形成される。
例えば、圧電基板１００を３７°回転Ｙカット水晶基板で構成すると、圧電基板１００の一表面上の所定の方向にＳＡＷ伝搬方向があり、それに直交する方向にＳＴＷ伝搬方向が存在する。
【００３４】
図１に示す例では、圧電基板１００の一表面上に、ＳＴＷ伝搬方向にＳＴＷ励振用電極１１１とＳＴＷ検出用電極１１２とがそれぞれ離間されて形成されている。これら２つの電極でＳＴＷ電極対を形成している。
【００３５】
同じく、ＳＡＷ伝搬方向にＳＡＷ励振電極１２１とＳＡＷ検出電極１２２とがそれぞれ離間されて形成されている。これら２つの電極でＳＡＷ電極対を形成しており、ＳＴＷ電極対とは直交する方向に形成している。
【００３６】
被測定部位１１０は、ＳＴＷとＳＡＷとが交差する部分に設けてある。図１に示す例では、被測定部位１１０の四方を囲うように、ＳＴＷ電極対及びＳＡＷ電極対がバランスよく配置している。
【００３７】
ＳＴＷ励振用電極１１１は、２つの櫛歯状電極を所定の距離だけ離間して対向配置してなる金属電極であり、櫛歯状電極の一方に第１の励振信号２０１が入力されており、他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００３８】
ＳＡＷ励振用電極１２１は、２つの櫛歯状電極を所定の距離だけ離間して対向配置してなる金属電極であり、櫛歯状電極の一方に第２の励振信号２０２が入力されており、他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００３９】
ＳＴＷ検出用電極１１２は、２つの櫛歯状電極を所定の距離だけ離間して対向配置してなる金属電極であり、櫛歯状電極の一方はＳＴＷを検出して電圧を発生させる電極であり、他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００４０】
ＳＡＷ検出用電極１２２は、２つの櫛歯状電極を所定の距離だけ離間して対向配置してなる金属電極であり、櫛歯状電極の一方はＳＡＷを検出して電圧を発生させる電極であり、他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００４１】
第１の励振信号２０１及び第２の励振信号２０２を生成する図示しない信号源は、弾性表面波デバイス４００とは異なる基板に設ける。たとえば、シリコン半導体基板に設ける。もちろん、圧電基板１００に設けてもよい。
【００４２】
ＳＴＷ励振用電極１１１に第１の励振信号２０１が入力されると、ＳＴＷが励振され被測定部位１１０を経由してＳＴＷ検出用電極１１２に到達し、ＳＴＷ検出用電極１１２に信号が発生する。
同様に、ＳＡＷ励振電極１２１に第２の励振信号２０２が入力されると、ＳＡＷが励振され被測定部位１１０を経由してＳＡＷ検出用電極１２２に到達し、ＳＡＷ検出用電極１２２に信号が発生する。
【００４３】
被測定物が到来する前の伝搬速度をＶＳＴＷｏとすると、被測定物が到来することによる伝搬速度の変化分がΔＶＳＴＷである。同様に、被測定物が到来する前の伝搬速度をＶＳＡＷｏとすると、被測定物が到来することによる伝搬速度の変化分がΔＶＳＡＷである。
従って、ＳＴＷの伝搬速度の変化率は、ΔＶＳＴＷ／ＶＳＴＷｏとなる。ＳＡＷの伝搬速度の変化率は、ΔＶＳＡＷ／ＶＳＡＷｏとなる。
【００４４】
被測定部位１１０には、被測定物質が吸着すると粘性変化を引き起こす粘性体を感応膜１３０として形成する。感応膜１３０は、被測定部位１１０を覆うように形成するのであるが、図１に示す例では、被測定部位１１０と同じサイズで形成している。
【００４５】
このようにすれば、ＳＴＷ伝搬速度の変化率とＳＡＷ伝搬速度の変化率とを用いて、粘性変化率に変換することができる。
詳細は後述するが、まず、ＳＡＷ伝搬速度の変化率から感応膜１３０の質量変化を知ることができる。次に、ＳＴＷ伝搬速度の変化率からその質量変化分を差し引く、その残りが粘性変化となる。
【００４６】
感応膜１３０として用いる粘性体としては、被測定物質が吸着すると粘性変化する物質であれば特に限られないが、例えば、ハイドロゲルがある。被測定物質により解離する架橋点をハイドロゲルに導入することにより、被測定物質に対して粘性変化を引き起こすことが可能である。
【００４７】
一方、このハイドロゲル中の水分量は、気温、湿度によって変化し、粘性体の質量が変化してしまう。従来知られているＳＴＷの伝搬速度の減少のみの測定では、被測定物質の吸着による粘性変化だけでなく、粘性体の質量変化による効果も重畳した状況を測定していた。これに対して、本発明はＳＡＷの伝搬速度の減少を独立に測定することにより、粘性体の質量変化を補正することができる。従って、粘性変化を正確に測定することが可能となる。
【００４８】
従来知られているように、ＳＡＷデバイスとＳＴＷデバイスとを個々に用いた場合、それぞれの感応膜は同一種類としたとしても、成膜時のバラつきなどから厚みに違いがある。この厚みの違いは粘性体の質量、水分量がもともと異なることを意味しており、正確に質量変化を補正することができない。しかしながら、本発明の構成によれば、１つの感応膜を測定するため正確な測定値が得られる。
【００４９】
［保護膜の付加］
以上説明した実施形態の改良として、圧電基板１００の一表面を覆い、被測定部位１１０を開口する保護膜を備えると好ましい。例えば、図１に示す例では、被測定部位１１０
と同じサイズを開口ずる保護膜を圧電基板１００の表面に形成する。
【００５０】
このようにすれば、被測定部位１１０に到来した被測定物質のみを計測することができる。保護膜は特に限られないが、酸化物などの無機材料を用いることができ、樹脂などの高分子材料でもよい。
【実施例２】
【００５１】
［第２の実施形態の説明：図２］
次に、第２の実施形態として、弾性表面波デバイスを用いた物理量検出装置を、図２を用いて説明する。なお、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
【００５２】
すでに説明した第１の実施形態は、互いに直交するＳＴＷとＳＡＷとが被測定部位を伝搬する際の伝搬速度の変化を測定することにより、感応膜の粘性変化を検出する。第２の実施形態は、アンプを追加し発振器により発振させる構成とすることにより、感度を高くして伝搬速度変化を検出することができる。従って、弾性表面波デバイスとしては第１の実施形態と同じ構成であるが、図２では弾性表面波デバイス４０１と記載している。
【００５３】
図２に示す物理量検出器５００は、弾性表面波デバイス４０１とＳＴＷ用波形検出器２１１、ＳＡＷ用波形検出器２１２、粘性検出器３００とで構成している。
【００５４】
ＳＴＷ励振用電極１１１の櫛歯状電極の一方とＳＴＷ検出用電極１１２の櫛歯状電極の一方との間に第１のアンプ１１５が接続させており、ＳＴＷ励振用電極１１１及びＳＴＷ検出用電極１１２の他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００５５】
ＳＡＷ励振用電極１２１の櫛歯状電極の一方とＳＡＷ検出用電極１２２の櫛歯状電極の一方との間に第２のアンプ１２５が接続させており、ＳＡＷ励振用電極１２１及びＳＡＷ検出用電極１２２の他方は接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００５６】
第１のアンプ１１５は、その入力側がＳＴＷ検出用電極１１２となり、第２のアンプ１２５は、その入力側がＳＡＷ検出用電極１２２となるように接続されている。
【００５７】
ＳＴＷ励振用電極１１１とＳＴＷ検出用電極１１２と第１のアンプ１１５とで第１の発振器１１４を構成している。同じく、ＳＡＷ励振用電極１２１とＳＡＷ検出用電極１２２と第２のアンプ１２５とで、第２の発振器１２４を構成している。
【００５８】
第１の実施形態で説明した弾性表面波デバイス４００は、第１の励振信号２０１及び第２の励振信号２０２は、これを生成する信号源から入力していたが、この弾性表面波デバイス４０１は、第１の励振信号２０１及び第２の励振信号２０２を、弾性表面波による共振現象を用いて発生させている。
【００５９】
すなわち、第１の発振器１１４は、ＳＴＷ検出用電極１１２からの出力電圧信号を第１のアンプ１１５により増幅し、ＳＴＷ励振用電極１１１へ印加するので、ＳＴＷ励振用電極１１１から弾性表面波が発生する。同様に、ＳＡＷ検出用電極１２２からの出力電圧信号を第２のアンプ１２５により増幅し、ＳＡＷ励振用電極１２１へ印加するので、ＳＡＷ励振用電極から弾性表面波が発生するのである。
【００６０】
第１の発振器１１４の出力信号は、第１の信号１１６である。第１の信号１１６をＳＴＷ用波形検出器２１１により所定の時間取り込み、電圧波形を抽出する。抽出された電圧波形は、周波数カウンタにより読み取ることができ、これをｆＳＴＷと呼ぶ。
第２の発振器１２４の出力信号は、第２の信号１２６である。第２の信号１２６をＳＡ
Ｗ用波形検出器２１２により所定の時間取り込み、電圧波形を抽出する。抽出された電圧波形は、周波数カウンタにより読み取ることができ、これをｆＳＡＷと呼ぶ。
【００６１】
なお、周波数カウンタの回路構成やその動作は、公知の技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
被測定物の到来する前の初期状態の第１の発振器１１４の発振周波数をｆＳＴＷｏ、第２の発振器１２４の発振周波数をｆＳＡＷｏとする。
被測定物の到来により、感応膜１３０の質量及び粘性が変化すると、それぞれの発振周波数が減少し、それぞれｆＳＴＷ、ｆＳＡＷになったとする。
この周波数の変化を、以下のようにする。
ΔｆＳＴＷ＝ｆＳＴＷ−ｆＳＴＷｏ
ΔｆＳＡＷ＝ｆＳＡＷ−ｆＳＡＷｏ
【００６３】
第１の発振器１１４の発振周波数のずれΔｆＳＴＷ／ｆＳＴＷｏは、第１の実施形態で説明した伝搬速度の変化率ΔＶＳＴＷ／ＶＳＴＷｏと等しく、伝搬速度の変化率を示している。このＳＴＷの伝搬速度の変化率に等しいΔｆＳＴＷ／ｆＳＴＷｏを第１の変化情報１１７とする。この第１の変化情報１１７は、感応膜１３０の質量変化と粘性変化との２つの効果が足し合わされている。
【００６４】
第２の発振器１２４の発振周波数のずれΔｆＳＡＷ／ｆＳＡＷｏは、第１の実施形態で説明した伝搬速度の変化率ΔＶＳＡＷ／ＶＳＡＷｏと等しく、伝搬速度の変化を示している。このＳＡＷの伝搬速度の変化率に等しいΔｆＳＡＷ／ｆＳＡＷｏを第２の変化情報１２７とする。この第２の変化情報１２７は、感応膜１３０の質量変化を示している。
【００６５】
上記の例では、第１の励振信号たる、第１の発振器１１４の発振周波数ｆＳＴＷｏと、第２の励振信号たる、第２の発振器１２４の発振周波数ｆＳＡＷｏと、が異なる場合の第１の変化情報１１７及び第２の変化情報１２７の計算法を示したが、第１の励振信号と第２の励振信号とは同じであってもよい。その場合、第１の変化情報１１７をΔｆＳＴＷとし、第２の変化情報１２７をΔｆＳＡＷとすればよい。
【００６６】
この粘性検出器３００は、第１の変化情報１１７から第２の変化情報１２７を差し引くと粘性の変化を示す値を得ることができる。粘性検出器３００は、論理演算を行う論理回路で構成している。例えば、除算回路である。このような論理演算にてデジタル処理ができるため、ノイズに強く高速処理可能である。
なお、除算回路は、公知の技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
以上のように、本発明は、圧電基板１００の一表面上に、ＳＴＷ電極対とＳＡＷ電極対とを交差するよう配置し、その交差部分に被測定部位１１０を設け、そこに感応膜１３０を設けている。ＳＴＷデバイスとＳＡＷデバイスとを別々に用意する必要はない。従って、１つの感応膜で被測定物を検出することができる。このため、感応膜の製造バラつきなどの要因を排除できると共に、コンパクトで高精度な弾性表面波デバイスを構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる弾性表面波デバイス及び物理量検出器は、ＳＴＷ及びＳＡＷ弾性表面波を用いて、感応膜の粘性変化のみを高精度に測定することができる。このため、匂いセンサやガスセンサに応用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１００  圧電基板
１１０  被測定部位
１１１  ＳＴＷ励振用電極
１１２  ＳＴＷ検出用電極
１１４  第１の発振器
１１５  第１のアンプ
１１６  第１の信号
１１７  第１の変化情報
１２１  ＳＡＷ励振電極
１２２  ＳＡＷ検出電極
１２４  第２の発振器
１２５  第２のアンプ
１２６  第２の信号
１２７  第２の変化情報
１３０  感応膜
２０１  第１の励振信号
２０２  第２の励振信号
２１１  ＳＴＷ用波形検出器
２１２  ＳＡＷ用波形検出器
３００  粘性検出器
４００、４０１  弾性表面波デバイス
５００  物理量検出器
【図１】
2014190815.tif 000003
【図２】
2014190815.tif 000004