專利名稱：諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聲表面波傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
在物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)高速發(fā)展的今天，為了實(shí)時(shí)診斷和檢測(cè)感知對(duì)象，傳感器被廣泛應(yīng)用。聲表面波傳感器是上世紀(jì)八十年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型傳感器，可以廣泛的應(yīng)用于監(jiān)測(cè)溫度、壓力、應(yīng)力、應(yīng)變、加速度、流量等物理參量，也可以在敏感元件(聲表面波諧振器)基片上，對(duì)聲表面波傳播路徑覆蓋選擇性的化學(xué)吸附膜、生物膜來(lái)監(jiān)測(cè)相應(yīng)的物理及化學(xué)參量、生物參量?，F(xiàn)有的無(wú)源無(wú)線測(cè)溫方案可以分為兩類基于延遲型傳感器的無(wú)源無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)和基于諧振型傳感器的無(wú)源無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)。延遲型主要是利用激勵(lì)信號(hào)與接收信號(hào)在時(shí)間上的時(shí)延或相位上的變化進(jìn)行測(cè)量的。當(dāng)外界被檢測(cè)量發(fā)生變化時(shí)，將影響時(shí)延或相位。檢測(cè)出該時(shí)延，就可感知被測(cè)量的大小。編碼延遲線便于對(duì)多個(gè)傳感器進(jìn)行識(shí)別，但由于延遲線型傳感器不能有效控制電-聲-電轉(zhuǎn)換過(guò)程中內(nèi)在損耗，導(dǎo)致延遲線傳感器的無(wú)線傳輸距離非常近。諧振型聲表面波傳感器在一個(gè)或多個(gè)叉指換能器(IDT)的左右兩邊對(duì)稱分布等間距的反射柵陣，形成諧振腔。由于諧振的特點(diǎn)，該傳感器僅僅響應(yīng)與諧振器固有頻率相同或接近的激勵(lì)信號(hào)，因此，可利用聲表面波諧振器良好的頻率選擇性直接測(cè)量反映器件固有頻率的諧振頻率，從而感知被測(cè)量的大小。由于受頻率資源及高頻電路控制頻率帶寬的限制，諧振型聲表面波傳感器難以做到大規(guī)模陣列編碼傳感。近期還出現(xiàn)了一種諧振編碼型聲表面波器件，名稱為“諧振編碼型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)”的發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?2113480. 4)采用諧振結(jié)構(gòu)加上延遲時(shí)間不同的編碼延遲結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)陣列傳感系統(tǒng)。諧振編碼型聲表面波器件解決了諧振型聲表面波的大規(guī)模陣列傳感的問(wèn)題，但是相比于諧振型聲表面波器件，諧振編碼型的聲表面期間的頻率選擇性變差，傳感器測(cè)量精度變差，而且聲表面波具有更大散射損耗，傳輸損耗，無(wú)線作用距離變近。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的之一為針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅有諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器作用距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，傳感信息精度高，而且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模編碼陣列傳感。本發(fā)明的發(fā)明目的之二為針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感方法，該方法不僅有諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器作用距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，傳感信息精度高，而且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模編碼陣列傳感。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列
3傳感系統(tǒng)，其不同之處在于包括信號(hào)發(fā)射接收處理單元、分布在相同或不同空間位置的多個(gè)傳感器單元，每個(gè)傳感器單元包括諧振型聲表面波傳感器、與每個(gè)諧振型聲表面波傳感器相配置的匹配回路、與匹配回路相連接并包括有射頻編碼開(kāi)關(guān)的射頻編碼開(kāi)關(guān)單元、與射頻編碼開(kāi)關(guān)單元相連接的傳感天線；每個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)均對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的裝置識(shí)別碼； 諧振型聲表面波傳感器的諧振頻率分布在相同或不同的頻率點(diǎn)；信號(hào)發(fā)射接收處理單元用于發(fā)射一定頻帶的包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)來(lái)遙控與相應(yīng)識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的射頻編碼開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通或斷開(kāi)狀態(tài)，并檢測(cè)該諧振型聲表面波傳感器的回波頻率特性從而選擇讀取相應(yīng)空間位置諧振型聲表面波傳感器的傳感信號(hào)。按以上方案，所述射頻編碼開(kāi)關(guān)單元包括信號(hào)解調(diào)子單元、裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元、識(shí)別碼判別子單元、開(kāi)關(guān)控制子單元及射頻微開(kāi)關(guān)；信號(hào)解調(diào)子單元用于接收來(lái)自信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)出的載波信號(hào)；信號(hào)解調(diào)子單元用于將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元用于判別識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；開(kāi)關(guān)控制子單元用于執(zhí)行控制指令碼的相應(yīng)動(dòng)作以及向射頻編碼開(kāi)關(guān)輸出控制信號(hào)。按以上方案，所述匹配回路為無(wú)源阻抗匹配器。按以上方案，所述射頻編碼開(kāi)關(guān)為射頻微開(kāi)關(guān)。諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感方法，其不同之處在于其依次包括以下步驟
步驟1)、初始狀態(tài)所有傳感器單元的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為斷開(kāi)； 步驟2)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)，相應(yīng)裝置識(shí)別碼的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為導(dǎo)通；
步驟3)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射一寬頻射頻信號(hào)，經(jīng)步驟2導(dǎo)通的射頻編碼開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的諧振型聲表面波傳感器接收寬頻信號(hào)，然后反射帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；
步驟4)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元接收帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；然后再次發(fā)射載波信號(hào)，該載波信號(hào)包含已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)的相同識(shí)別碼及斷開(kāi)控制指令，將已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)重新置為斷開(kāi)，并且信號(hào)發(fā)射接收處理單元對(duì)窄帶回波信號(hào)中包含的傳感信息進(jìn)行解析處理；
步驟5)、轉(zhuǎn)至步驟2，信號(hào)發(fā)射接收處理單元輪詢式發(fā)射包含有下一條識(shí)別碼和導(dǎo)通控制指令的載波信號(hào)。按以上方案，所述射頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)的設(shè)置方法具體如下首先傳感器天線接收信號(hào)發(fā)射接收處理單元的載波信號(hào)；然后信號(hào)解調(diào)子單元將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元判別接收到的識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；若一致則開(kāi)關(guān)控制子單元執(zhí)行控制指令碼，置射頻編碼開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通或者斷開(kāi)；如果不一致，射頻編碼開(kāi)關(guān)不動(dòng)作。本發(fā)明的總體構(gòu)思是用作傳感器的諧振型聲表面波傳感器依次經(jīng)匹配回路、射頻編碼開(kāi)關(guān)單元和天線連接，初始條件下所有的射頻編碼開(kāi)關(guān)都置為“斷”狀態(tài)，信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射包含有識(shí)別碼和指令控制碼的載波信號(hào)，相應(yīng)識(shí)別碼的射頻編碼開(kāi)關(guān)狀態(tài)被置為“通”，信號(hào)發(fā)射接收處理單元又發(fā)射一寬頻帶的射頻信號(hào)，射頻編碼開(kāi)關(guān)被置為 “通”的諧振器反射一包含有傳感信息的射頻信號(hào)，此帶有傳感信息的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波、AD轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換成我們感興趣的物理參量信號(hào)，最后信號(hào)發(fā)射接收處理單元再發(fā)射同一識(shí)別碼的載波信號(hào)，將第一步置為“通”的射頻編碼開(kāi)關(guān)置回“斷”狀態(tài)，到此一個(gè)傳感信息查詢循環(huán)完成，然后信號(hào)發(fā)射接收處理單元輪詢式發(fā)射包含有下一條識(shí)別碼和導(dǎo)通控制指令的載波信號(hào)。本射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)包括傳感部分、射頻編碼開(kāi)關(guān)部分和信號(hào)查詢、接收和處理部分。其中傳感器部分是由諧振頻率分布可以相同也可以不同的頻率點(diǎn)上的多個(gè)諧振型聲表面波傳感器，放置在相同或者不同的空間位置， 各個(gè)傳感器可以用于測(cè)量相同或者不同的被傳感量。該系統(tǒng)及其方法用于無(wú)線信號(hào)查詢控制及非接觸獲取、處理多個(gè)或陣列傳感信號(hào)。本系統(tǒng)既保留了諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器作用距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，又克服突破諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器不能大規(guī)模編碼的缺點(diǎn)。


圖1為單個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波傳感器構(gòu)成圖； 圖2為諧振型聲表面波諧振器結(jié)構(gòu)圖3為射頻編碼開(kāi)關(guān)控制單元構(gòu)成圖； 圖4為射頻編碼開(kāi)關(guān)控制流程圖； 圖5為信號(hào)發(fā)射接收處理單元的電路框圖； 圖6為射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波陣列傳感系統(tǒng)示意圖； 圖7為射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)傳感信息查詢的邏輯循環(huán)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式
。如圖1所示每一個(gè)傳感器單元均由諧振型聲表面波傳感器、匹配回路、射頻編碼開(kāi)關(guān)控制單元和傳感天線相連構(gòu)成。諧振型聲表面波傳感器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。射頻編碼開(kāi)關(guān)控制單元由信號(hào)解調(diào)子單元、裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元、識(shí)別碼判別子單元、開(kāi)關(guān)控制子單元及射頻微開(kāi)關(guān)組成，如圖3所示。射頻編碼開(kāi)關(guān)控制單元在接收到信號(hào)發(fā)射接收處理單元的載波信號(hào)后，首先經(jīng)過(guò)信號(hào)解調(diào)子單元解調(diào)裝置識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼，再經(jīng)過(guò)判別識(shí)別碼子單元判別是否與裝置識(shí)別碼吻合，若吻合則開(kāi)關(guān)控制子單元執(zhí)行控制指令碼的相應(yīng)動(dòng)作，置射頻為開(kāi)關(guān)為“通”或者“斷”，射頻編碼開(kāi)關(guān)控制單元控制流程如圖4所示。進(jìn)一步說(shuō)，如圖1所示，一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，其不同之處在于包括信號(hào)發(fā)射接收處理單元、分布在相同或不同空間位置的多個(gè)傳感器單元，每個(gè)傳感器單元包括諧振型聲表面波傳感器、與每個(gè)諧振型聲表面波傳感器相配置的匹配回路、 與匹配回路相連接并包括有射頻編碼開(kāi)關(guān)的射頻編碼開(kāi)關(guān)單元、與射頻編碼開(kāi)關(guān)單元相連接的傳感天線；每個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)均對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的裝置識(shí)別碼；諧振型聲表面波傳感器的諧振頻率分布在相同或不同的頻率點(diǎn)；信號(hào)發(fā)射接收處理單元用于發(fā)射一定頻帶的包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)來(lái)遙控與相應(yīng)識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的射頻編碼開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通或斷開(kāi)狀態(tài)，并檢測(cè)該諧振型聲表面波傳感器的回波頻率特性從而選擇讀取相應(yīng)空間位置諧振型聲表面波傳感器的傳感信號(hào)。優(yōu)選的，所述匹配回路為無(wú)源阻抗匹配器。優(yōu)選的，所述射頻編碼開(kāi)關(guān)為射頻微開(kāi)關(guān)。如圖2所示，諧振型聲表面波諧振器結(jié)構(gòu)包括插指換能器1、反射柵2及鐵電基底 3，反射柵2分布在插指換能器1的兩側(cè)。如圖3所示，所述射頻編碼開(kāi)關(guān)單元包括信號(hào)解調(diào)子單元、裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元、識(shí)別碼判別子單元、開(kāi)關(guān)控制子單元及射頻微開(kāi)關(guān)；信號(hào)解調(diào)子單元用于接收來(lái)自信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)出的載波信號(hào)；信號(hào)解調(diào)子單元用于將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元用于判別識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；開(kāi)關(guān)控制子單元用于執(zhí)行控制指令碼的相應(yīng)動(dòng)作以及向射頻微開(kāi)關(guān)輸出控制信號(hào)。如圖7所示，一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感方法，其依次包括以下步驟 步驟1)、初始狀態(tài)所有傳感器單元的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為斷開(kāi)；
步驟2)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)，相應(yīng)裝置識(shí)別碼的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為導(dǎo)通；
步驟3)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射一寬頻射頻信號(hào)，經(jīng)步驟2導(dǎo)通的射頻編碼開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的諧振型聲表面波傳感器接收寬頻信號(hào)，然后反射帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；
步驟4)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元接收帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；然后再次發(fā)射載波信號(hào)，該載波信號(hào)包含已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)的相同識(shí)別碼及斷開(kāi)控制指令，將已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)重新置為斷開(kāi)，并且信號(hào)發(fā)射接收處理單元對(duì)窄帶回波信號(hào)中包含的傳感信息進(jìn)行解析處理；
步驟5)、轉(zhuǎn)至步驟2，信號(hào)發(fā)射接收處理單元輪詢式發(fā)射包含有下一條識(shí)別碼和導(dǎo)通控制指令的載波信號(hào)。如圖4所示，所述射頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)的設(shè)置方法具體如下首先傳感器天線接收信號(hào)發(fā)射接收處理單元的載波信號(hào)；然后信號(hào)解調(diào)子單元將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元判別接收到的識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；若一致則開(kāi)關(guān)控制子單元執(zhí)行控制指令碼，置射頻編碼開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通或者斷開(kāi)；如果不一致，射頻編碼開(kāi)關(guān)不動(dòng)作。本系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射接收處理單元的電路框圖如圖5所示，它由計(jì)算機(jī)(中央處理器)接口連接一個(gè)可調(diào)本振，該可調(diào)本振依次連接功率放大器，調(diào)制控制單元，接收發(fā)送開(kāi)關(guān)和天線，發(fā)送查詢信號(hào)；查詢信號(hào)的回波經(jīng)由天線和發(fā)送接收開(kāi)關(guān)、濾波器、射頻放大器、 鑒頻器和A/D轉(zhuǎn)換器后接入計(jì)算機(jī)(中央控制器)輸出顯示信號(hào)。信號(hào)發(fā)射接收處理單元與多個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波傳感器配合構(gòu)成了射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波陣列傳感系統(tǒng)如圖6所示。信號(hào)發(fā)射接收處理單元通過(guò)無(wú)線載波控制，保證任何時(shí)刻多個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)中只有一個(gè)開(kāi)關(guān)處于“通”狀態(tài)，達(dá)到選定讀取特定諧振型聲表面波傳感器傳感信息的目的。通過(guò)輪詢達(dá)到讀取整個(gè)陣列傳感器傳感信息的目的。整個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)傳感信息查詢的邏輯循環(huán)如圖7所示。實(shí)施例1 空間上離散分布的多個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電容器組陣列的溫度檢測(cè)。采用圖1、圖2、圖3、圖5和圖6所示的結(jié)構(gòu)，選用諧振頻率分布在業(yè)余無(wú)線段 433MHz的聲表面波諧振器作為溫度敏感元件。測(cè)量溫度在-12攝氏度至120攝氏度之間變化，將引起諧振器諧振頻率在1. 3MHz內(nèi)變化，因此發(fā)射頻率區(qū)間為432MHz-434MHz。信號(hào)發(fā)射接收處理單元的天線選擇平板倒F天線，傳感器天線選擇小型螺旋天線，作用距離超過(guò)3 米。諧振器選擇用100個(gè)相同聲表面波諧振器?？烧{(diào)本振可以通過(guò)DDS或者VCO實(shí)現(xiàn)，依據(jù)圖7傳感信息查詢邏輯，依次查詢100個(gè)電容器的溫度。實(shí)施例2 空間上離散分布的多個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線壓力傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)大型長(zhǎng)途貨車胎壓的監(jiān)測(cè)。大型長(zhǎng)途貨車的輪胎數(shù)目肯定在6個(gè)以上，相鄰輪胎的間距最大可以超過(guò)兩米， 為了達(dá)到能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)胎壓，保證貨車行車安全的目的，可以在每個(gè)輪胎上安裝射頻編碼開(kāi)關(guān)控制諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線壓力傳感器，信息發(fā)射出來(lái)單元發(fā)射天線為平板天線置于貨車底盤上，采用圖1、圖2、圖3、圖5和圖6所示的結(jié)構(gòu)，諧振頻率可以選定為433MHz， 依據(jù)圖7傳感信息查詢邏輯，依次查詢每個(gè)的輪胎的胎壓。其中傳感器部分是由諧振頻率分布可以相同也可以不同的頻率點(diǎn)上的多個(gè)諧振型聲表面波傳感器，放置在相同或者不同的空間位置，各個(gè)傳感器可以用于測(cè)量相同或者不同的被傳感量。其中傳感器部分是由諧振頻率分布可以相同也可以不同的頻率點(diǎn)上的多個(gè)諧振型聲表面波傳感器，放置在相同或者不同的空間位置，各個(gè)傳感器可以用于測(cè)量相同或者不同的被傳感量。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，其特征在于包括信號(hào)發(fā)射接收處理單元、分布在相同或不同空間位置的多個(gè)傳感器單元，每個(gè)傳感器單元包括諧振型聲表面波傳感器、與每個(gè)諧振型聲表面波傳感器相配置的匹配回路、與匹配回路相連接并包括有射頻編碼開(kāi)關(guān)的射頻編碼開(kāi)關(guān)單元、與射頻編碼開(kāi)關(guān)單元相連接的傳感天線；每個(gè)射頻編碼開(kāi)關(guān)均對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的裝置識(shí)別碼；諧振型聲表面波傳感器的諧振頻率分布在相同或不同的頻率點(diǎn)；信號(hào)發(fā)射接收處理單元用于發(fā)射一定頻帶的包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)來(lái)遙控與相應(yīng)識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的射頻編碼開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通或斷開(kāi)狀態(tài)，并檢測(cè)該諧振型聲表面波傳感器的回波頻率特性從而選擇讀取相應(yīng)空間位置諧振型聲表面波傳感器的傳感信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，其特征在于所述射頻編碼開(kāi)關(guān)單元包括信號(hào)解調(diào)子單元、裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元、識(shí)別碼判別子單元、開(kāi)關(guān)控制子單元及射頻微開(kāi)關(guān)；信號(hào)解調(diào)子單元用于接收來(lái)自信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)出的載波信號(hào)；信號(hào)解調(diào)子單元用于將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元用于判別識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；開(kāi)關(guān)控制子單元用于執(zhí)行控制指令碼的相應(yīng)動(dòng)作以及向射頻編碼開(kāi)關(guān)輸出控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，其特征在于所述匹配回路為無(wú)源阻抗匹配器。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，其特征在于 所述射頻編碼開(kāi)關(guān)為射頻微開(kāi)關(guān)。
5.一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感方法，其特征在于其依次包括以下步驟步驟1)、初始狀態(tài)所有傳感器單元的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為斷開(kāi)；步驟2)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射包含有識(shí)別碼和導(dǎo)通開(kāi)關(guān)指令的載波信號(hào)，相應(yīng)裝置識(shí)別碼的射頻編碼開(kāi)關(guān)置為導(dǎo)通；步驟3)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元發(fā)射一寬頻射頻信號(hào)，經(jīng)步驟2導(dǎo)通的射頻編碼開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的諧振型聲表面波傳感器接收寬頻信號(hào)，然后反射帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；步驟4)、信號(hào)發(fā)射接收處理單元接收帶有傳感信息的窄帶回波信號(hào)；然后再次發(fā)射載波信號(hào)，該載波信號(hào)包含已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)的相同識(shí)別碼及斷開(kāi)控制指令，將已導(dǎo)通射頻編碼開(kāi)關(guān)重新置為斷開(kāi)，并且信號(hào)發(fā)射接收處理單元對(duì)窄帶回波信號(hào)中包含的傳感信息進(jìn)行解析處理；步驟5)、轉(zhuǎn)至步驟2，信號(hào)發(fā)射接收處理單元輪詢式發(fā)射包含有下一條識(shí)別碼和導(dǎo)通控制指令的載波信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感方法，其特征在于所述射頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)的設(shè)置方法具體如下首先傳感器天線接收信號(hào)發(fā)射接收處理單元的載波信號(hào)；然后信號(hào)解調(diào)子單元將載波信號(hào)解調(diào)成識(shí)別碼、控制指令碼和校驗(yàn)碼后送至識(shí)別碼判別子單元；識(shí)別碼判別子單元判別接收到的識(shí)別碼是否與裝置識(shí)別碼存儲(chǔ)子單元存儲(chǔ)的識(shí)別碼一致；若一致則開(kāi)關(guān)控制子單元執(zhí)行控制指令碼，置射頻編碼開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通或者斷開(kāi)； 如果不一致，射頻編碼開(kāi)關(guān)不動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了本發(fā)明屬于聲表面波傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種諧振型聲表面波無(wú)源無(wú)線陣列傳感系統(tǒng)，系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)射接收處理單元、分布在相同或不同空間位置的多個(gè)傳感器單元，每個(gè)傳感器單元包括諧振型聲表面波傳感器、與每個(gè)諧振型聲表面波傳感器相配置的匹配回路、與匹配回路相連接并包括有射頻編碼開(kāi)關(guān)的射頻編碼開(kāi)關(guān)單元、與射頻編碼開(kāi)關(guān)單元相連接的傳感天線；信號(hào)發(fā)射接收處理單元負(fù)責(zé)發(fā)射一定頻帶內(nèi)載波信號(hào)、控制射頻編碼開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或斷開(kāi)狀態(tài)、并檢測(cè)聲表面波諧振器的回波頻率特性。本系統(tǒng)既保留了諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器作用距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，又克服突破諧振型無(wú)源無(wú)線傳感器不能大規(guī)模編碼的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03H9/145GK102403981SQ201110353080
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者余燈, 彭光尼, 胡鵬, 蔣進(jìn)京, 鄒俊華 申請(qǐng)人:武漢烽火富華電氣有限責(zé)任公司