無源無線測溫裝置制造方法
【專利摘要】一種無源無線測溫裝置，涉及測量儀器【技術領域】，所解決的是提高抗干擾能力的技術問題。該裝置包括無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、射頻信號收發(fā)模塊、混頻器，及兩個壓控振蕩器，所述兩個壓控振蕩器分別為發(fā)射振蕩器、接收振蕩器，測溫時先利用發(fā)射振蕩器及射頻信號收發(fā)模塊進行掃頻，再關閉發(fā)射振蕩器，并開啟接收振蕩器，利用混頻器將射頻信號收發(fā)模塊接收的回波信號與接收振蕩器的輸出信號混頻后送入主控制器，再由主控制器計算出回波信號頻率，進行計算出所測溫度值。本發(fā)明提供的裝置，可適應多傳感器帶寬應用條件。
【專利說明】
無源無線測溫裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及測量儀器技術，特別是涉及一種無源無線測溫裝置的技術。

【背景技術】
[0002]無源聲表面波技術用于溫度等參數測量研究已有20多年了，它的優(yōu)點是傳感器由壓電材料組成，沒有任何半導體材料，不需要電池供電，適合應用嚴苛的工業(yè)環(huán)境；然而實際應用中未見批量應用案例，只有小范圍試點應用，究其原因還是無源產品本身可靠性問題未根本解決，由于傳感器工作于無源狀態(tài)，靠天線收集的能量經換能器生成機械波激發(fā)共振，機械波經換能器轉換為電磁波后通過天線輻射出去，信號呈指數衰減態(tài)到達接收機時已經相當微弱，加上環(huán)境，電壓等干擾，容易產生錯誤測量，這是工業(yè)應用如智能電網應用所不容許的，而且一般的射頻收發(fā)芯片的收發(fā)切換時間在毫秒級別，無法用于監(jiān)測只存在幾十微秒的傳感器回波。


【發(fā)明內容】

[0003]針對上述現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種抗干擾能力強的無源無線測溫裝置。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種無源無線測溫裝置，包括無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，及能激勵無源聲表面波溫度傳感器并能接收無源聲表面波溫度傳感器回波信號的射頻信號收發(fā)模塊，其特征在于:還包括混頻器；
所述壓控振蕩器有兩個，其中的一個壓控振蕩器為發(fā)射振蕩器，另一個壓控振蕩器為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器的振蕩信號輸出端接到射頻信號收發(fā)模塊的振蕩信號輸入端；所述主控制器具有兩個回波信號接收端及兩個壓控信號輸出端，主控制器的兩個壓控信號輸出端分別接到兩個壓控振蕩器的壓控信號輸入端；
所述接收振蕩器的振蕩信號輸出端接到混頻器的一個源信號輸入端，射頻信號收發(fā)模塊的回波信號輸出端依次經SAW濾波單元、低噪聲放大器接到混頻器的另一個源信號輸入端;
所述混頻器的混頻信號輸出端分成兩路，其中的一路經一中頻濾波器接到主控制器的一個回波信號接收端，另一路經另一中頻濾波器接到主控制器的另一個回波信號接收端。
[0005]進一步的，所述SAW濾波單元由多個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，另一端通過一頻率切換開關接到射頻信號收發(fā)模塊的回波信號輸出端。
[0006]本發(fā)明提供的無源無線測溫裝置，采用收發(fā)分置電路，將射頻發(fā)射與回波接收分開，使得發(fā)射能量能快速衰減，從而減少發(fā)射對接收的頻率干擾，能贏得較高的回波能量，可用于監(jiān)測只存在幾十微秒的傳感器回波，具有抗干擾能力強的特點，而且SAW濾波單元由多個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會，可適應多傳感器帶寬應用條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例的無源無線測溫裝置的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0008]以下結合【專利附圖】

【附圖說明】對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。
[0009]如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的一種無源無線測溫裝置，包括無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，及兩個壓控振蕩器V1、V2,能激勵無源聲表面波溫度傳感器并能接收無源聲表面波溫度傳感器回波信號的射頻信號收發(fā)模塊U2;
所述兩個壓控振蕩器中，其中的一個壓控振蕩器Vl為發(fā)射振蕩器，另一個壓控振蕩器V2為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器Vl的振蕩信號輸出端接到射頻信號收發(fā)模塊U2的振蕩信號輸入端；
所述主控制器Ul具有兩個回波信號接收端及兩個壓控信號輸出端，主控制器Ul的兩個壓控信號輸出端分別接到兩個壓控振蕩器V1、V2的壓控信號輸入端；
所述接收振蕩器V2的振蕩信號輸出端接到混頻器Xl的一個源信號輸入端，射頻信號收發(fā)模塊U2的回波信號輸出端依次經SAW濾波單元U3、低噪聲放大器U4接到混頻器Xl的另一個源信號輸入端；
所述混頻器Xl的混頻信號輸出端分成兩路，其中的一路經一中頻濾波器Al接到主控制器Ul的一個回波信號接收端，另一路經另一中頻濾波器A2接到主控制器Ul的另一個回波信號接收端。
[0010]本發(fā)明實施例中，所述SAW濾波單元U3由多個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，另一端通過一頻率切換開關接到射頻信號收發(fā)模塊U2的回波信號輸出端，各頻率切換開關組成一切換開關陣列。
[0011]本發(fā)明實施例中，所述主控制器采用的是單片機。
[0012]本發(fā)明實施例的無源無線測溫裝置的測溫方法，其特征在于，具體步驟如下:
1)利用主控制器Ul控制發(fā)射振蕩器Vl輸出振蕩信號，使得射頻信號收發(fā)模塊U2發(fā)射射頻信號，從而激勵無源聲表面波溫度傳感器BI ；
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，并控制接收振蕩器V2輸出振蕩信號；
此時，射頻信號收發(fā)模塊U2接收無源聲表面波溫度傳感器BI的回波信號，其接收到的回波信號依次通過SAW濾波單元U3、低噪聲放大器U4后進入混頻器XI，與接收振蕩器V2輸出的振蕩信號混頻后，經中頻濾波器A1、A2分兩路進入主控制器Ul ；
3)主控制器Ul根據接收到的兩路回波信號，計算出無源聲表面波溫度傳感器BI的回波頻率，再將計算出的回波頻率換算為溫度值；
根據回波信號計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有技術。
[0013]本發(fā)明實施例適用于多種帶寬的無源聲表面波溫度傳感器，接收回波信號時利用切換開關陣列將與無源聲表面波溫度傳感器匹配的相應SAW濾波器切換到工作狀態(tài)，即可實現對回波信號的濾波。
【權利要求】
1.一種無源無線測溫裝置，包括無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，及能激勵無源聲表面波溫度傳感器并能接收無源聲表面波溫度傳感器回波信號的射頻信號收發(fā)模塊，其特征在于:還包括混頻器； 所述壓控振蕩器有兩個，其中的一個壓控振蕩器為發(fā)射振蕩器，另一個壓控振蕩器為接收振蕩器，發(fā)射振蕩器的振蕩信號輸出端接到射頻信號收發(fā)模塊的振蕩信號輸入端； 所述主控制器具有兩個回波信號接收端及兩個壓控信號輸出端，主控制器的兩個壓控信號輸出端分別接到兩個壓控振蕩器的壓控信號輸入端； 所述接收振蕩器的振蕩信號輸出端接到混頻器的一個源信號輸入端，射頻信號收發(fā)模塊的回波信號輸出端依次經SAW濾波單元、低噪聲放大器接到混頻器的另一個源信號輸入端; 所述混頻器的混頻信號輸出端分成兩路，其中的一路經一中頻濾波器接到主控制器的一個回波信號接收端，另一路經另一中頻濾波器接到主控制器的另一個回波信號接收端。
2.根據權利要求1所述的無源無線測溫裝置，其特征在于:所述SAW濾波單元由多個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，另一端通過一頻率切換開關接到射頻信號收發(fā)模塊的回波信號輸出端。
【文檔編號】G08C17/02GK104390726SQ201410626605
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】梁遠勇 申請人:上海鴻曄電子科技有限公司