由于SAW器件对温度等外界环境极其敏感，因此外界环境的变化很容易影响SAW振荡器的频率，如果直接对SAW传感器构成的振荡器进行频率计数，得到的结果很可能是受到环境因素影响以后的产物。对于这一问题，一种最常用的方法是采用两个完全相同的器件，其中一个器件的表面涂覆敏感膜，另一个则作为参比器件。两器件的频率差仅对被测参量敏感，对其他因素所引起的频率变化则被这种差动结构所补偿。所以采用双通道SAW振荡器进行混频。
传感器阵列如图6-1所示，采用4个单元SAW传感器构建传感器阵列，其中1个不涂覆敏感膜作为参比通道，而另3个涂覆不同的敏感膜制备传感器单元作为测量通道以分别对不同的目标气体产生优先敏感，建立基于差动原理的SAW传感器阵列，实现混合气体检测。参比通道和测量通道采用同种型号的SAW器件，且电路结构完全相同，因此可以认为两个通道的SAW振荡器频率变化相同，假设外界环境因素改变致使SAW振荡器的频率改变，则混频后的频率改变量可以证明为0，即环境因素的改变对频率计数结果没有影响。
可以看出，采用这种办法能够很好地消除外界环境对SAW传感器的影响。如图6-1所示，传感器阵列均匀排布在一个长方形形测试腔室的内壁上，气体从中间通过，以保证气流的均匀性，另外气室很小，以保证对气体的快速响应。
图6-1 SAW传感器阵列及其测试气室图
基于数据采集和系统简单稳定的考虑，提出了如图6-2的混频检测法电路结构框架。混频检测法是由两个或多个声表面波振荡电路组成的。其中一个振荡电路的SAW器件没有涂敏感薄膜，作为参考电路，参考电路输出信号频率在整个测量过程中是稳定不变的。另一个振荡电路的 SAW 器件涂有敏感薄膜用于检测待测气体，在敏感薄膜吸附待测气体的过程中，敏感薄的固有损耗增大以及反射栅反射率变小，这些因素使信号的相位延迟改变，加上电导率的改变等因素，使振荡电路输出信号的频率发生改变。混频电路通过检测得到这两路振荡电路输出信号的差频信号，从而得到待测气体的特性。
图6-2 SAW传感器混频检测法电路结构框架图
声表面波气体传感器信号检测电路板如图6-3所示，除声表面波谐振器外的所有元件安装在电路板的正面，如图6-3（a）所示；声表面波谐振器安装在电路板的反面，如图6-4（b）所示。这样做的目的是便于布线，并使高频线路的长度缩短。传感器采用单5V电源供电。
图6-3 声表面波气体传感器阵列电路板
传感器阵列设计完成后，就需要有一个数据采集系统对传感器的输出信号进行采集和处理。如图6-4所示，处于恒温条件下的SAW频率信号经程控射频开关后接入SS7200通用智能计数器（自带GPIB接口）进行计数，计数结果经GPIB总线通过智能采集卡送入计算机，最后由计算机中的7200控制软件进行数据显示和记录。而待测气体VOC由于其挥发性，采用鼓泡法产生，即将一定流速的氮气通入待测液体中，缓缓吹出待测液体的蒸汽，通过干燥后与载气按一定比例混合后通入测试气室。
图6-4 基于SAW气体传感器阵列测试系统
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