● 摘要
声表面波传感器具有非接触,无需供电的新型半导体类型的传感器,具有对需要有一定隔离距离,移动物体的测量能力,采用半导体工艺设计,具有稳定性高,离散型小,价格低的特点,适合进行批量生产,而测量温度是其中最先得到应用和推广的类型,随着一些基础理论研究的发展和半导体工业的的推动下,当前已经得到较快的发展。
本文主要针对声表面波测温传感器在高压电力设备中的应用,结合射频技术的发展和相关理论的发展,提出采用带通采样原理的声表面波传感器的温度采集电路解决方案,解决了声表面波传感器的高频电路设计复杂,调试困难,生产制作成本高的缺点,并且针对其他大多数类似应用所采用二次混频技术方案或采用较为复杂的发射电路和接收电路的缺点,提出了在发射链路采用通信中常用的集成度较高的电路结构,采用高本振的一次混频技术方案以及选择设计合理的传感器的谐振频率,避开了常见干扰频段造成的各类干扰。并且采用了数字程控的功率放大器芯片,通过自适应的调节发射功率和级联LC滤波器的设计,减少了对系统外的频谱干扰,也提高了本系统在不同应用中的适应能力,在接收链路中采用集成度较高的中频解决方案,减低了接收链路的电路尺寸,同时还使得各功能模块的接口匹配能力得到了提高。
采用带通采样原理的基带信号处理方式,降低了模数转换器的采样频率,能够极大的减少数字处理器的数据量,将有利于提高单个测量点的测温巡检速度和进行多通道测量的处理能力,提高系统对传感器的测温信号的处理速度和响应速度。并且从方案推广的角度分析,能够降低电路成本和设计复杂度,也将有利于提高该基于声表面波传感器的测量技术能够得到大力推广的价值。