非接触式测量技术研究

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1、硕士学位论文高温环境下非接触式压力测量技术研究STUDYONNON-CONTACTMEASUREMENTTECHNOLOGYOFPRESSUREUNDERHIGHTEMPERATURE张凡哈尔滨工业大学2014年9月国内图书分类号：TP212学校代码：10213国际图书分类号：621密级：秘密工程硕士学位论文高温压力非接触式测量技术研究硕士研究生：张凡导师：赵学增教授申请学位：工程硕士学科：机电工程所在单位：中国航天科技集团公司第十研究所答辩日期：2014年8月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP212U.D.C:621Dissertationf

2、ortheMaster’sDegreeinEngineeringSTUDYONNON-CONTACTMEASUREMENTTECHNOLOGYOFPRESSUREUNDERHIGHTEMPERATURECandidate：ZhangFanSupervisor：Prof.ZhaoXuezengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalandElectricalEngineeringAffiliation：10thInstituteofChinaAerospaceScience&Techno

3、logyCorporation(CASC)DateofDefence：August,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在某些特殊场合下，传感器不能连线和用电池供电，此时需要采用非接触的方式传递信号，并且传感器采用无源方式工作，无源无线压力传感器就是其中一种。作为一种新型传感器，无源无线压力传感器可以适用于高温和潮湿等恶劣环境，具有广泛的应用前景，所以针对高温环境下无源无线压力测量技术的研究具有很重要的意义。本文在对现有无线读取技术进行深入分析后，给出了本

4、文所采用的电感互感耦合的信号传递方式，建立了一种无线读取数据方法，研究了测试系统中的耦合系数、无线传输距离和传输过程中各参数的关系，并通过实验验证了所建立的无线读取数据方法的可行性。本文对平面集成电感线圈的大小、匝数、线宽、间距、寄生电容、寄生电阻等参数对电感线圈之间耦合性能的影响进行了理论分析，用MATLAB软件对电感线圈形状参数、耦合距离与耦合系数K之间的关系进行了仿真分析，制作了不同金属层厚度及线宽的传感器平面螺旋电感。本文在对无线耦合信号检测方法及关键影响因素研究的基础上，设计了常温和高温环境下的无线耦合测试系统，搭建了相应的测试实验平台对传感器进行了测试，验证了所

5、设计的高温环境下无源无线压力传感器的可行性。关键词：压力传感器；高温；无源；无线信号读取；电感线圈；品质因数；耦合系数-46-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSensorscannotbeconnectedforbatterypowerinsomecases.Insuchcasesnon-contactcommunicationandpassivemodearerequired.Wirelesspassivepressuresensorisoneofnewsensorswithwideapplicationsforhightemperature,highhum

6、idityandotherharshenvironments.Thereforethestudyonwirelesspassivemeasurementtechnologyforpressureunderhightemperatureiscrucial.Withcarefulanalysisofexistingwirelesstechnologies,mutualinductivecouplingcommunicationisproposedinthethesis.Wirelessdatareceivingmethodisestablishedandtherelevance

7、ofcouplingcoefficient,wirelesstransmissiondistanceandtransmissionparametersisstudied.Thefeasibilityofwirelessdatareceivingmethodisverifiedinexperiments.Theoreticalanalysisofmutualcouplingperformancebetweeninductorcoilsisconductedinthethesiswithsize,circlenumbe