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无线射频技术在传感技术中的应用和发展
通信与信息工程学院叶明
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无线射频传感的基本概念:
定义:指通过电磁波来摄取目标信息的方法。
特征:信息的摄取通常是非接触的,是在电磁波传播过程(如:探空雷达\探地雷达)或是参与电磁波的产生过程进行的。
但更广义:将目标信息通过无线技术传输到信息处理控制后台的传感器形式。
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1。无线射频传感器的种类:(按检测原理分类)
机械量\几何量
物理特性,化学特性
诊断
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一,机械量检测:
如:距离,固态或液态的位置和液位小位移,
振动,转动,速率,加速度,流量等相关量.
检测原理:通过电磁波在导波系统或在各种媒质空间中传播的时间和多谱勒效应等.
检测参量:波程差,相移,多谱勒频移,空间滤波的中心频率.
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二,几何量检测(更多的是静态):
如:介质厚度,金属厚度,物体的外形轮廓.
检测原理:电磁波的干涉,导波传播,反射波,电磁波极化状态变化,绕射,散射.
检测参量:反射系数,透射系数,散射参数,传输系数,谐振频率,时域响应.
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,化学成分的检测:
如:固化度,密度,水分,物体成分组成比.
检测原理:介电特性,逆散射.
检测参量:谐振频率,反射系数,传输系数,时域响应,逆散射波.
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如:气态的温度和湿度,金属表面的探伤,介质表面的探伤,生物医学.
检测原理:介电特性,电磁波散射,电磁波绕射,瞬态电磁场.
检测参量:谐振频率,散射参数,绕射波,波阻抗,时域分析.
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2。无线射频传感器的构成:
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特点:被测物体参与射频信号(或电磁波)的产生或响应的过程。
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射频传感器中应用最广的是微波传感器
这类传感器的最重要的工作特点是:
1。非接触式;
2。在线不停产的动态检测。
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