4.2.4 Schwingungsverhalten von Langasit-Resonatoren bei unterschiedlicher Elektrodenleitfähigkeit
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 4.2 Akustische Sensoren
- Author(s)
- S. Schmidtchen, D. Richter, H. Fritze - Technische Universität Clausthal, Goslar
- Pages
- 467 - 468
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/4.2.4
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Piezoelektrische Resonatoren, die mit einer Metalloxidschicht versehen sind, können als Gassensoren genutzt werden, indem der Einfluss der elektrischen und mechanischen Eigenschaften dieser Schicht auf das Schwingungsverhalten betrachtet wird. Dabei können sowohl die Verschiebung der Resonanzfrequenz durch eine Änderung der Schichtmasse als auch die Veränderung von Amplitude bzw. Profil der Schwingung zur Messung herangezogen werden. Genutzt werden zwei verschiedene Elektrodengeometrien, die zum Mikrowaagemodus bzw. zum Leitfähigkeitsmodus führen. Mit Resonatoren, die im Leitfähigkeitsmodus betrieben werden, können Aussagen zum Sauerstoffpartialdruck getroffen werden. Hinzu kommen die im Mikrowaagemodus ermittelbaren Informationen über die Gaszusammensetzung, so dass die Kombination beider Messansätze zu einer erhöhten Selektivität der Sensoren führt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Quarz-Resonatoren, deren maximale Anwendungstemperatur bedingt durch eine starke Dämpfung bei ca. 450 °C liegt, lassen sich Langasit-Resonatoren (La3Ga5SiO14, LGS) bis mindestens 1000 °C als piezoelektrische Wandler einsetzen. Schwingungen lassen sich praktisch bis zur Schmelztemperatur von 1470 °C anregen.