聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其特征在于：它包括如下步驟：步驟1：確定聲表面波傳感器的固有頻率f0；步驟2：使聲表面波傳感器的反射頻率f等于固有頻率f0；步驟3：確定溫度與反射頻率之間的關(guān)系，所述的聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示：f0(T)=f0(T0)[1+af(1)(T-T0)+af(2)(T-T0)2+af(3)(T-T0)3+……]，其中，af(i)w為參考溫度T0下i階溫度系數(shù)；步驟4：根據(jù)溫度與反射頻率之間的關(guān)系得出溫度值。其優(yōu)點是：其根據(jù)頻率的變化解析出開關(guān)柜內(nèi)的溫度，其監(jiān)測精度高，其精度可在1oC內(nèi)。
【專利說明】聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頻率-溫度解析時域算法，更具體的說是涉及一種聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法。
【背景技術(shù)】
[0002]聲表面波傳感器為無源器件，是近幾年發(fā)展起來的新興的先進傳感器，并正得到迅猛的發(fā)展。聲表面波傳感器具有普通傳感器沒有的優(yōu)點，特別適合于一些不能接觸的特定環(huán)境的遙測和傳感。聲表面波傳感器按檢測原理分為兩種類型:延遲型和諧振型。然而，大多數(shù)無源無線傳感器研究集中在延遲型和諧振型聲表面波傳感器的原理和應(yīng)用問題研究。由于空間激勵的電磁能量有限，傳感器的體積較小，聲表面波傳感器在溫度監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，對溫度的監(jiān)測是十分重要的。但是，在開關(guān)柜內(nèi)的溫度監(jiān)測領(lǐng)域，其對溫度監(jiān)測的準確度要求很高，怎樣實現(xiàn)對溫度的測量精度是個值得研究的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服所述的對溫度檢測精度的問題，本發(fā)明提供一種聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其根據(jù)頻率的變化解析出開關(guān)柜內(nèi)的溫度，其監(jiān)測精度高，其精度可在10C 內(nèi)。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題 ，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，它包括如下步驟:
步驟1:確定聲表面波傳感器的固有頻率fo ;
步驟2:使聲表面波傳感器的反射頻率f等于固有頻率&；
步驟3:確定溫度與反射頻率之間的關(guān)系，所述的聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:fQ(T)= fo(T0) [l+af(1) (T- T0)+ a/2)(T- T0)2+ af(3) (Τ_T0)3+……]，其中，af (i)w為參考溫度Ttl下i階溫度系數(shù)；
步驟4:根據(jù)溫度與反射頻率之間的關(guān)系得出溫度值。
[0005]更進一步的技術(shù)方案是:
步驟I中由以下公式來確定:fc)=Vs/2L，其中Vs為聲表面波在壓電材料中的傳播速度，L為聲表面波傳感器的電極間的間距。
[0006]步驟3中，聲表面波傳感器在-25°C_100 °G溫度范圍內(nèi)的溫度系數(shù)如下:af(1)=31*10_6/ oC, a/2)=-2.1*10_14 °c。
[0007]步驟3中，忽略2階以上項，可將聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:fQ(T)= f0(T0) [l+af(1) (T- T0)+ a，(T- T0)2]。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明利用反射頻率與溫度的關(guān)系解析出溫度，使得其對溫度的監(jiān)測精度高，其精度可控制在l°c內(nèi)?！揪唧w實施方式】
[0009]本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0010][實施例]
聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，它包括如下步驟:
步驟1:確定聲表面波傳感器的固有頻率fo ;
步驟2:使聲表面波傳感器的反射頻率f等于固有頻率&；
步驟3:確定溫度與反射頻率之間的關(guān)系，所述的聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:fQ(T)= fo(T0) [l+af(1) (T- T0)+ a/2)(T- T0)2+ af(3) (Τ_T0)3+……]，其中，af (i)w為參考溫度Ttl下i階溫度系數(shù)；
步驟4:根據(jù)溫度與反射頻率之間的關(guān)系得出溫度值。
[0011]步驟I中由以下公式來確定:fc)=Vs/2L，其中Vs為聲表面波在壓電材料中的傳播速度，L為聲表面波傳感器的電極間的間距。
[0012]步驟3中，聲表面波傳感器在-25°C_100 °G溫度范圍內(nèi)的溫度系數(shù)如下:af(1)=31*10_6/ oC, a/2)=-2.1*10_14 °c。
[0013]步驟3中，忽略2階以上項，可將聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:fQ(T)= f0(T0) [l+af(1) (τ- T0)+ a，(T- T0)2]。
[0014]上述步驟根據(jù)反射頻率的變化可解析出溫度值，其監(jiān)測精度高，對溫度的測量精度在11°C內(nèi)。`
[0015]如上所述即為本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟1:確定聲表面波傳感器的固有頻率fo ; 步驟2:使聲表面波傳感器的反射頻率f等于固有頻率&； 步驟3:確定溫度與反射頻率之間的關(guān)系，所述的聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:fQ(T)= fo(T0) [l+af(1) (T- T0)+ a/2)(T- T0)2+ af(3) (Τ_T0)3+……]，其中，af (i)w為參考溫度Ttl下i階溫度系數(shù)； 步驟4:根據(jù)溫度與反射頻率之間的關(guān)系得出溫度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其特征在于:步驟I中由以下公式來確定:fc)=Vs/2L，其中Vs為聲表面波在壓電材料中的傳播速度，L為聲表面波傳感器的電極間的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其特征在于:步驟3中，聲表面波傳感器在-25°C-100 °G溫度范圍內(nèi)的溫度系數(shù)如下:afa)=31*10_6/ oC,af(2)=-2.1*10_14 oC。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲表面波傳感器頻率-溫度解析時域算法，其特征在于:步驟3中，忽略2階以上項，可將聲表面波傳感器的頻率與溫度之間的關(guān)系可用如下公式來表示:f0(T)= fο (T0) [l+af(1) (T- T0)+ af(2)(T- T0)2]。
【文檔編號】G01K7/32GK103792020SQ201310568587
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】曹有平 申請人:四川圣維信息技術(shù)有限公司