无线无源测温系统的无源模块设计
发布时间：2021-01-17 03:44
无线无源测温系统是一种利用无线电波传递温度信号进行非接触式测温的重要方法,一经提出就受到了研究者的广泛的关注。该系统一般由传感器、收发天线和电磁波信息接收及处理装置组成。对传感器的要求是要具有较高的灵敏度,能够适应恶劣环境,因此需要传感器具有结构简单易于制备的特点。本文为了解决无线无源测温系统的信息传输问题,对系统的传感器、与传感器集成的一体化天线和传递电磁波的收发天线等系统的无源模块均进行了研究,论文分为以下几部分:首先,对国内外研究现状进行了综述分析,确定了本课题的研究方案,在此基础上介绍了和本课题内容相关的理论,为后续的研究提供了基础和依据。然后,分别对系统的传感器谐振腔、与谐振腔集成的一体化缝隙天线和发射及接收电磁波的天线进行了仿真研究:在谐振腔部分,仿真研究了矩形谐振腔和圆柱形谐振腔,这些谐振腔均填充了与实际温介材料具有类似特性的材料模型,得到了各种谐振腔的电气参数和材料结构参数的关系;在缝隙天线部分,仿真研究了缝隙天线的电参数以及结构参数对谐振腔电参数的影响;在发射接收天线部分,分别仿真分析了两种天线,即喇叭天线和轴向模螺旋天线的电参数以及对系统工作状态的影响。最后,在分析...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测试系统及测试数据
d) 提取的介电常数和温度的关系曲线 e) 提取的 tanδ和温度的关系曲线图 1-5 测试系统及测试结果1.2.2 国内研究现状1.集中电路法2012 年，苏州大学分析测试中心的钱文虎分析了宽频介电谱测量误差以及引起误差的原因[30]。其中宽频介电谱仪中低频段利用集总参数回路测量技术,同时达到了获得很高的测量精度的目的。利用了集总参数回路测量技术，仪器装置是由正弦波发生器、双数据分析通道构成的 α 阻抗分析仪与采用电流-电压转化技术的 ZGS 灵敏样品架。α 阻抗分析仪测试原理如图 1-7 a)所示，ZGS 灵敏样品架测试原理如图 1-7 b)。介质样品温度测量范围可达-160～400°C的原因是该仪器利用了精确温度控制技术。其中测试频率范围 10-6～107Hz 内。
b) 厚度测量结果试系统原理图及测试结果土有限公司的李来超等人以聚合物先驱体陶的介质材料制备成无线无源温度传感器，并搭感器测试系统如图 1-10 a)所示。通过在无线隙的位置和大小，使得 PDC-SiCN 陶瓷基无线无线传输距离获得了提高，测试距离最终可达N 陶瓷基无线无源温度传感器的谐振频率随着变化规律，传感器的谐振频率随温度的多项式过对传感器的谐振频率与温度的关系进行多灵敏度为 0.4705 MHz/℃。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于左右手传输线的介电测量传感[J]. 曹锴源,杨晓庆,吴诗月. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[2]闭式谐振腔法微波介质陶瓷介电常数测量[J]. 王益,张翠翠,王建忠,何斌,韩玉强. 仪器仪表学报. 2017(10)
[3]PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器的制备[J]. 李来超,余煜玺,黄奇凡,韩清凯. 功能材料. 2017(07)
[4]有线无源PDC-SiCN陶瓷基温度传感器的设计与制备[J]. 余煜玺,李燕,夏范森,韩清凯. 功能材料. 2017(04)
[5]波导传输线材料电磁参数测试及适应性研究[J]. 李涛,年夫顺. 测控技术. 2014(07)
[6]宽频介电谱仪测量误差分析[J]. 钱文虎. 实验室研究与探索. 2013(02)
[7]介质材料复介电常数变温测量技术综述[J]. 何小瓦,李恩,张其劭,郭高凤. 宇航材料工艺. 2005(01)
硕士论文
[1]微波测量介电常数方法研究及应用[D]. 杨茗惠.沈阳工业大学 2018
[2]电容式液体介电常数测试仪的研究[D]. 安晓星.华北理工大学 2016
[3]基于自由空间法的毫米波段生物材料复介电常数测量研究[D]. 张明哲.西安电子科技大学 2013
本文编号：2982135
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
测试系统及测试数据
d) 提取的介电常数和温度的关系曲线 e) 提取的 tanδ和温度的关系曲线图 1-5 测试系统及测试结果1.2.2 国内研究现状1.集中电路法2012 年，苏州大学分析测试中心的钱文虎分析了宽频介电谱测量误差以及引起误差的原因[30]。其中宽频介电谱仪中低频段利用集总参数回路测量技术,同时达到了获得很高的测量精度的目的。利用了集总参数回路测量技术，仪器装置是由正弦波发生器、双数据分析通道构成的 α 阻抗分析仪与采用电流-电压转化技术的 ZGS 灵敏样品架。α 阻抗分析仪测试原理如图 1-7 a)所示，ZGS 灵敏样品架测试原理如图 1-7 b)。介质样品温度测量范围可达-160～400°C的原因是该仪器利用了精确温度控制技术。其中测试频率范围 10-6～107Hz 内。
b) 厚度测量结果试系统原理图及测试结果土有限公司的李来超等人以聚合物先驱体陶的介质材料制备成无线无源温度传感器，并搭感器测试系统如图 1-10 a)所示。通过在无线隙的位置和大小，使得 PDC-SiCN 陶瓷基无线无线传输距离获得了提高，测试距离最终可达N 陶瓷基无线无源温度传感器的谐振频率随着变化规律，传感器的谐振频率随温度的多项式过对传感器的谐振频率与温度的关系进行多灵敏度为 0.4705 MHz/℃。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于左右手传输线的介电测量传感[J]. 曹锴源,杨晓庆,吴诗月. 自动化与仪器仪表. 2018(03)
[2]闭式谐振腔法微波介质陶瓷介电常数测量[J]. 王益,张翠翠,王建忠,何斌,韩玉强. 仪器仪表学报. 2017(10)
[3]PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器的制备[J]. 李来超,余煜玺,黄奇凡,韩清凯. 功能材料. 2017(07)
[4]有线无源PDC-SiCN陶瓷基温度传感器的设计与制备[J]. 余煜玺,李燕,夏范森,韩清凯. 功能材料. 2017(04)
[5]波导传输线材料电磁参数测试及适应性研究[J]. 李涛,年夫顺. 测控技术. 2014(07)
[6]宽频介电谱仪测量误差分析[J]. 钱文虎. 实验室研究与探索. 2013(02)
[7]介质材料复介电常数变温测量技术综述[J]. 何小瓦,李恩,张其劭,郭高凤. 宇航材料工艺. 2005(01)
硕士论文
[1]微波测量介电常数方法研究及应用[D]. 杨茗惠.沈阳工业大学 2018
[2]电容式液体介电常数测试仪的研究[D]. 安晓星.华北理工大学 2016
[3]基于自由空间法的毫米波段生物材料复介电常数测量研究[D]. 张明哲.西安电子科技大学 2013
本文编号：2982135
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