聲表面波測(cè)溫裝置制造方法
【專利摘要】一種聲表面波測(cè)溫裝置，涉及測(cè)量?jī)x器【技術(shù)領(lǐng)域】，所解決的是提高抗干擾能力的技術(shù)問(wèn)題。該裝置包括無(wú)源聲表面波溫度傳感器、主控制器、SAW濾波單元、低噪聲放大器、射頻信號(hào)收發(fā)模塊、混頻器，及兩個(gè)壓控振蕩器，所述兩個(gè)壓控振蕩器分別為發(fā)射振蕩器、接收振蕩器，測(cè)溫時(shí)先利用發(fā)射振蕩器及射頻信號(hào)收發(fā)模塊進(jìn)行掃頻，再關(guān)閉發(fā)射振蕩器，并開(kāi)啟接收振蕩器，利用混頻器將射頻信號(hào)收發(fā)模塊接收的回波信號(hào)與接收振蕩器的輸出信號(hào)混頻后送入主控制器，再由主控制器計(jì)算出回波信號(hào)頻率，進(jìn)行計(jì)算出所測(cè)溫度值。本實(shí)用新型提供的裝置，可適應(yīng)多傳感器帶寬應(yīng)用條件。
【專利說(shuō)明】聲表面波測(cè)溫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器技術(shù)，特別是涉及一種聲表面波測(cè)溫裝置的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)源聲表面波技術(shù)用于溫度等參數(shù)測(cè)量研宄已有20多年了，它的優(yōu)點(diǎn)是傳感器由壓電材料組成，沒(méi)有任何半導(dǎo)體材料，不需要電池供電，適合應(yīng)用嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境；然而實(shí)際應(yīng)用中未見(jiàn)批量應(yīng)用案例，只有小范圍試點(diǎn)應(yīng)用，宄其原因還是無(wú)源產(chǎn)品本身可靠性問(wèn)題未根本解決，由于傳感器工作于無(wú)源狀態(tài)，靠天線收集的能量經(jīng)換能器生成機(jī)械波激發(fā)共振，機(jī)械波經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為電磁波后通過(guò)天線輻射出去，信號(hào)呈指數(shù)衰減態(tài)到達(dá)接收機(jī)時(shí)已經(jīng)相當(dāng)微弱，加上環(huán)境，電壓等干擾，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤測(cè)量，這是工業(yè)應(yīng)用如智能電網(wǎng)應(yīng)用所不容許的，而且一般的射頻收發(fā)芯片的收發(fā)切換時(shí)間在毫秒級(jí)別，無(wú)法用于監(jiān)測(cè)只存在幾十微秒的傳感器回波。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗干擾能力強(qiáng)的聲表面波測(cè)溫裝置。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所提供的一種聲表面波測(cè)溫裝置，包括無(wú)源聲表面波溫度傳感器、主控制器、壓控振蕩器、SAW濾波單元、低噪聲放大器，及能激勵(lì)無(wú)源聲表面波溫度傳感器并能接收無(wú)源聲表面波溫度傳感器回波信號(hào)的射頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于:還包括混頻器；
[0005]所述壓控振蕩器有兩個(gè)，其中的一個(gè)壓控振蕩器為發(fā)射振蕩器，另一個(gè)壓控振蕩器為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器的振蕩信號(hào)輸出端接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊的振蕩信號(hào)輸入端;
[0006]所述主控制器具有兩個(gè)回波信號(hào)接收端及兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端，主控制器的兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端分別接到兩個(gè)壓控振蕩器的壓控信號(hào)輸入端；
[0007]所述接收振蕩器的振蕩信號(hào)輸出端接到混頻器的一個(gè)源信號(hào)輸入端，射頻信號(hào)收發(fā)模塊的回波信號(hào)輸出端依次經(jīng)SAW濾波單元、低噪聲放大器接到混頻器的另一個(gè)源信號(hào)輸入端；
[0008]所述混頻器的混頻信號(hào)輸出端分成兩路，其中的一路經(jīng)一中頻濾波器接到主控制器的一個(gè)回波信號(hào)接收端，另一路經(jīng)另一中頻濾波器接到主控制器的另一個(gè)回波信號(hào)接收端。
[0009]進(jìn)一步的，所述SAW濾波單元由多個(gè)SAW濾波器組成，各SAW濾波器的工作頻段彼此相異，各SAW濾波器均一端接到低噪聲放大器的輸入端，另一端通過(guò)一頻率切換開(kāi)關(guān)接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊的回波信號(hào)輸出端。
[0010]本實(shí)用新型提供的聲表面波測(cè)溫裝置，采用收發(fā)分置電路，將射頻發(fā)射與回波接收分開(kāi)，使得發(fā)射能量能快速衰減，從而減少發(fā)射對(duì)接收的頻率干擾，能贏得較高的回波能量，可用于監(jiān)測(cè)只存在幾十微秒的傳感器回波，具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且SAW濾波單元由多個(gè)SAW濾波器組成，有效的壓縮了前端帶寬，大大減少了接收部分受干擾源影響的機(jī)會(huì)，可適應(yīng)多傳感器帶寬應(yīng)用條件。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的聲表面波測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種聲表面波測(cè)溫裝置，包括無(wú)源聲表面波溫度傳感器B1、主控制器U1、混頻器X1、SAff濾波單元U3、低噪聲放大器U4，及兩個(gè)壓控振蕩器V1、V2，能激勵(lì)無(wú)源聲表面波溫度傳感器并能接收無(wú)源聲表面波溫度傳感器回波信號(hào)的射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2;
[0014]所述兩個(gè)壓控振蕩器中，其中的一個(gè)壓控振蕩器Vl為發(fā)射振蕩器，另一個(gè)壓控振蕩器V2為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器Vl的振蕩信號(hào)輸出端接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2的振蕩信號(hào)輸入端；
[0015]所述主控制器Ul具有兩個(gè)回波信號(hào)接收端及兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端，主控制器Ul的兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端分別接到兩個(gè)壓控振蕩器V1、V2的壓控信號(hào)輸入端；
[0016]所述接收振蕩器V2的振蕩信號(hào)輸出端接到混頻器Xl的一個(gè)源信號(hào)輸入端，射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2的回波信號(hào)輸出端依次經(jīng)SAW濾波單元U3、低噪聲放大器U4接到混頻器Xl的另一個(gè)源信號(hào)輸入端；
[0017]所述混頻器Xl的混頻信號(hào)輸出端分成兩路，其中的一路經(jīng)一中頻濾波器Al接到主控制器Ul的一個(gè)回波信號(hào)接收端，另一路經(jīng)另一中頻濾波器A2接到主控制器Ul的另一個(gè)回波信號(hào)接收端。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述SAW濾波單元U3由多個(gè)SAW濾波器組成，各SAW濾波器的工作頻段彼此相異，各SAW濾波器均一端接到低噪聲放大器U4的輸入端，另一端通過(guò)一頻率切換開(kāi)關(guān)接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2的回波信號(hào)輸出端，各頻率切換開(kāi)關(guān)組成一切換開(kāi)關(guān)陣列。
[0019]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述主控制器采用的是單片機(jī)。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例的聲表面波測(cè)溫裝置的測(cè)溫方法，其特征在于，具體步驟如下:
[0021]I)利用主控制器Ul控制發(fā)射振蕩器Vl輸出振蕩信號(hào)，使得射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2發(fā)射射頻信號(hào)，從而激勵(lì)無(wú)源聲表面波溫度傳感器BI ;
[0022]2)利用主控制器Ul控制發(fā)射振蕩器Vl停止輸出振蕩信號(hào)，并控制接收振蕩器V2輸出振蕩信號(hào)；
[0023]此時(shí)，射頻信號(hào)收發(fā)模塊U2接收無(wú)源聲表面波溫度傳感器BI的回波信號(hào)，其接收到的回波信號(hào)依次通過(guò)SAW濾波單元U3、低噪聲放大器U4后進(jìn)入混頻器XI，與接收振蕩器V2輸出的振蕩信號(hào)混頻后，經(jīng)中頻濾波器Al、A2分兩路進(jìn)入主控制器Ul ;
[0024]3)主控制器Ul根據(jù)接收到的兩路回波信號(hào)，計(jì)算出無(wú)源聲表面波溫度傳感器BI的回波頻率，再將計(jì)算出的回波頻率換算為溫度值；
[0025]根據(jù)回波信號(hào)計(jì)算回波頻率的方法及將回波頻率換算為溫度值的方法均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例適用于多種帶寬的無(wú)源聲表面波溫度傳感器，接收回波信號(hào)時(shí)利用切換開(kāi)關(guān)陣列將與無(wú)源聲表面波溫度傳感器匹配的相應(yīng)SAW濾波器切換到工作狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)回波信號(hào)的濾波。
【權(quán)利要求】
1.一種聲表面波測(cè)溫裝置，包括無(wú)源聲表面波溫度傳感器、主控制器、壓控振蕩器、SAW濾波單元、低噪聲放大器，及能激勵(lì)無(wú)源聲表面波溫度傳感器并能接收無(wú)源聲表面波溫度傳感器回波信號(hào)的射頻信號(hào)收發(fā)模塊，其特征在于:還包括混頻器； 所述壓控振蕩器有兩個(gè)，其中的一個(gè)壓控振蕩器為發(fā)射振蕩器，另一個(gè)壓控振蕩器為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器的振蕩信號(hào)輸出端接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊的振蕩信號(hào)輸入端； 所述主控制器具有兩個(gè)回波信號(hào)接收端及兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端，主控制器的兩個(gè)壓控信號(hào)輸出端分別接到兩個(gè)壓控振蕩器的壓控信號(hào)輸入端； 所述接收振蕩器的振蕩信號(hào)輸出端接到混頻器的一個(gè)源信號(hào)輸入端，射頻信號(hào)收發(fā)模塊的回波信號(hào)輸出端依次經(jīng)SAW濾波單元、低噪聲放大器接到混頻器的另一個(gè)源信號(hào)輸入端; 所述混頻器的混頻信號(hào)輸出端分成兩路，其中的一路經(jīng)一中頻濾波器接到主控制器的一個(gè)回波信號(hào)接收端，另一路經(jīng)另一中頻濾波器接到主控制器的另一個(gè)回波信號(hào)接收端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波測(cè)溫裝置，其特征在于:所述SAW濾波單元由多個(gè)SAff濾波器組成，各SAW濾波器的工作頻段彼此相異，各SAW濾波器均一端接到低噪聲放大器的輸入端，另一端通過(guò)一頻率切換開(kāi)關(guān)接到射頻信號(hào)收發(fā)模塊的回波信號(hào)輸出端。
【文檔編號(hào)】G01K11/26GK204188306SQ201420665906
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】梁遠(yuǎn)勇 申請(qǐng)人:上海鴻曄電子科技有限公司