基于聲表面波技術(shù)的無線無源溫度傳感器研究.pdf

1、伴隨著當代科學的發(fā)展，工業(yè)上對于環(huán)境溫度監(jiān)測的要求也隨之提高，需要傳感器適應復雜多變的監(jiān)測環(huán)境。配電箱是電力系統(tǒng)電力傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)之一，它長期高負荷的運轉(zhuǎn)、工作會使大量電能轉(zhuǎn)化為熱能，進而造成局部元器件的發(fā)熱，帶來嚴重的安全隱患。因此對其進行無線無源的溫度監(jiān)測對于預防安全隱患具有重要的意義。聲表面波（SAW）溫度傳感器具有精度高、體積小、校準周期長等特點，并且能長期在高溫、高壓等惡劣環(huán)境下工作，這使其在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應用。

2、　　本文的研究目的是設計制作一款精度高、可靠性強、品質(zhì)因數(shù)高的無線無源SAW溫度傳感器終端，并對它的分析、設計、仿真和試驗方法進行研究。本文分析了SAW溫度傳感器的基本原理，確定了傳感器的基本類型與主要研究方法；研究了聲表面波在壓電基底上的傳播，推導了聲表面波的克里斯托費爾方程，通過MATLAB軟件編寫仿真程序計算了聲表面波在鈮酸鋰上各個方向的傳播速度，并以此為依據(jù)設計了諧振器。本文還探究了基于耦合模理論的諧振器的仿真方法，完成了仿真運

3、算程序的編寫，優(yōu)化了參數(shù)的提取方法，實現(xiàn)了對諧振器導納和散射參數(shù)的模擬；改善了諧振器版圖的繪制方法，應用程序生成的方法替代了建模軟件方法繪制版圖，提高了版圖繪制的準確性與效率；完成了傳感器的外觀設計；研究了諧振器的頻率特性和散射特性，分析了不同結(jié)構(gòu)對其的散射曲線的影響，標定了傳感器的溫度參數(shù)，分析了傳感器的溫度靈敏度與滯回特性。
　　本文對聲表面波溫度傳感器終端進行了設計研究，應用的仿真方法與開發(fā)的諧振器也適用于其它應用領(lǐng)域的SA