谐振式声表面波温度传感系统查询器设计.pdf

《谐振式声表面波温度传感系统查询器设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第36卷第4期压电与声光Vo1．36No．42014年O8月PIEZ0E1ECTRICS＆ACOUST()OPTICSAug．2014文章编号：1004—2474(2014)04—0498-04谐振式声表面波温度传感系统查询器设计蒋平英，罗山焱，龙峥，施建锋，丁毅，唐小龙，陈婷婷(中国电子科技集团公司第26研究所，重庆400060)摘要：基于声表面波的温度传感器是无源无线的，可用于开关柜等电力设备的在线温度监测。系统中查询器部分由分离元器件组合而成。发射链路采用直接数字频率合成器与本振混频，可快速切换发射频率；接收链路采用二次变频技术，防止发射信号对接收通路影响；精确控制发射接收信号时序，

2、提高测量精度及距离。对传感头在一40~90℃环境下测试数据进行了详细的分析，测温精度可达土1℃。在良好电磁环境下，最大测温距离可达1．5m。关键词：温度传感器；声表面波；谐振式；查询器；射频收发；基带处理中囤分类号：TN65；TP212文献标识码：AInterrogationDesignOfSAWResonatorTemperatureSensorSystemJIANGPingying，LUOShanyan，LoNGZheng，SHIJianfeng，DINGYi，TANGXiaolong，CHENTingting(26thInstituteofChinaElectronicTechnol

3、ogyGroupCorporation，Chongqing400060，China)Abstract：Temperaturesensorsystembasedonsurfaceacousticwaveresonator(SAWR)ispassiveandwirelesswhichcanbeusedinsubstationequipment，suchasswitchgear．Theinterrogationunitisassembledwithdiscretecomponents．Thedirectdigitalsynthesizer(DDS)mixedwiththelocaloscilla

4、torwasadoptedinRFtransmitterchaincircuitforsatisfyingfastfrequencychanging．Thedoubleheterodynedown-conversionwasadoptedinRFreceiverchainfordecreasingnoisefromtransmitting．Thetimingoftransmitandreceivewasexactlycontrolledforimprovingthemeasureprecisionanddistance．Testingdataformthesensorsat一4O～90℃c

5、ircumstancewasanalyzed。givingthetemperatureprecisionof士1℃．Ingoodelectromagneticcircumstance．themaximmeasuredistancecouldreachtO1．5m．Keywords：temperaturesensor；surfaceacousticwave(SAW)；resonator；interrogation；RFtransceiver；basebandprocess场合可通过频分方式对传感器进行区分。0引言本文详细介绍了基于声表面波谐振器(SAwR)声表面波(SAw)传感器是SAW技术

6、的一个的无源无线温度传感器查询器的硬件设计。该查询新的应用领域。到目前为止，国际上已研制出种类众多的sAw传感器。由于sAw器件的自身储能器具有3个天线端口，每个端口可查询6个不同频机制和良好的高频特性，因此可被设计为无源无线点的谐振式传感器，即具有6个通道。其最大发射的传感器件]，用于不易接触或无法接触环境下的功率为10dBm，且功率可调；测温范围为一25～参数检测。SAW传感器主要分为延迟线型和谐振+125℃，精度为_-4-1℃；最远i贝4温距离可达1．5m。器型两类]。脉冲查询式延迟线传感器，占用带宽该系统已在变电站的开关柜中有所使用。较宽，连续调频波查询式延迟线型传感器，耗费的查1

7、工作原理询时间较长。而谐振器传感器，由于比相同尺寸的1．1系统工作原理延迟线具有更低的插入损耗，更高的品质因数，因图1为无线谐振式声表面波温度传感器系统。此，接收器的带宽可更窄，查询时间可更快。但缺点由两个反射栅和一个又指换能器(IDT)组成，其中是谐振器不能进行编码。在对编码容量要求较低的声反射栅构成一个声学谐振腔，而IDT则将激励的收稿日期：2013—12—20基金项目：重庆市科委基金资助项目(cstc2O13yyk