本發(fā)明涉及聲表面波器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聲表面波溫度傳感器。
背景技術(shù)：
基于聲表面波技術(shù)所制作的器件因其具有尺寸小、價格低廉、工藝簡單、性能優(yōu)良等特點，故在無線通信系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。聲表面波傳感器中利用聲表面波器件作為換能或傳感元件，通過傳感器感知外界因素如溫度、壓力、氣氛、化學環(huán)境、加速度等的變化，換能器將之轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W信號的變化，從而達到監(jiān)測的目的。以聲表面波器件制成的各類傳感器最大的特點是無源無線，即傳感器無需電池供電，聲表面波傳感器還有生產(chǎn)成本低，測量精度高，可靠性高、動態(tài)響應(yīng)快、使用壽命長，能在惡劣的電磁環(huán)境和高溫環(huán)境下工作的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、航空航天等領(lǐng)域。
由于聲表面波溫度傳感器測量的溫度有一個范圍，而溫度數(shù)據(jù)又和頻率對應(yīng)，所以溫度傳感器在工作時需要占用一定的頻譜帶寬。頻譜資源是稀缺資源，屬于國家管制范疇，并不能隨意使用。因此，聲表面波傳感器的工作頻率只能設(shè)計在國家無線電委員會允許的免申請開放頻段內(nèi)，這種頻段一般帶寬很窄，能容納的傳感器數(shù)量有限，這樣會造成在采集器天線覆蓋的輻射范圍內(nèi)，無法安裝多個傳感器的情況，否則會造成傳感器地址沖突，無法區(qū)分的情況。
如果在一個空間范圍內(nèi)，有多個溫度傳感器同時工作，這些傳感器要彼此區(qū)分，只能各占有一段頻譜帶寬，且每個傳感器占用的頻段不能重疊，否則會互相串擾。這種靠分頻段占用頻譜帶寬來識別傳感器地址的方式，會占用大量的頻譜資源。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問題，本發(fā)明實施例的目的是提供一種帶地址編碼功能的聲表面波溫度傳感器。本發(fā)明采用地址編碼技術(shù)，在多個聲表面波溫度傳感器工作于采集器天線覆蓋的同一輻射范圍內(nèi)時，給每個聲表面波溫度傳感器賦予一個不同的地址，從而有效解決現(xiàn)有技術(shù)中同一輻射范圍內(nèi)，有多個聲表面波溫度傳感器同時工作時，容易造成傳感器地址沖突、無法區(qū)分的情況，以及單個聲表面波溫度傳感器占用的頻率帶寬窄，對應(yīng)的溫度傳感器測溫范圍小，頻譜資源利用率低的技術(shù)問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明的聲表面波溫度傳感器，包括saw溫度感應(yīng)部分，所述saw溫度感應(yīng)部分包括設(shè)置在基座上的saw溫度感應(yīng)器件，所述saw溫度感應(yīng)器件分別包括壓電基片和設(shè)置在壓電基片上的idt叉指換能器和反射柵條，還包括saw地址編碼部分，所述saw地址編碼部分包括設(shè)置于基座上的saw地址標簽，所述saw地址標簽采用idt叉指換能器和地址標簽反射柵條分離設(shè)置的saw延遲線結(jié)構(gòu)，所述地址標簽反射柵條為帶有編碼的反射柵條。
進一步地，所述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為信號幅度、相位、時延、脈沖位置中的一種或多種。
進一步地，所述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為信號幅度；所述地址標簽反射柵條上對應(yīng)“0”和“1”兩個編碼狀態(tài)，分別對應(yīng)顯示反射信號的“有”和“無”；當?shù)刂窐撕灧瓷鋮^(qū)域設(shè)計n條反射柵條時，則相應(yīng)得到2n個狀態(tài)信息，每條狀態(tài)信息對應(yīng)不同地址編碼。
進一步地，所述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為相位；通過設(shè)計地址標簽反射柵條的結(jié)構(gòu)，對反射回波的相位進行控制，使其產(chǎn)生0°相位或180°相位的反射信號，并分別對應(yīng)編碼為“0”和“1”；當設(shè)計n條相位反射柵時，則相應(yīng)得到2n個狀態(tài)信息，每條信息對應(yīng)不同地址編碼。
其中，地址容量也可以根據(jù)地址標簽反射柵條的數(shù)量來設(shè)計。
進一步地，所述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為時延或脈沖位置；在所述壓電基片上等距離標注若干槽位，每個槽位代表地址標簽反射柵條可能放置的位置，并將所述槽位分為兩組，且兩組槽位間設(shè)置絕緣帶，所述絕緣帶代表無數(shù)據(jù)區(qū)，在每組槽位上放置一個地址標簽反射柵條，由于所述地址標簽反射柵條放置的位置不同，在時域內(nèi)回波位置不同，每個回波都有相應(yīng)的時延，以此對應(yīng)不同的地址信息。
進一步地，還包括傳感器天線，所述saw溫度感應(yīng)部分和saw地址編碼部分共用所述傳感器天線，且saw溫度感應(yīng)部分和saw地址編碼部分的工作頻段不重疊，均屬于所述傳感器天線的頻段范圍。
進一步地，所述saw溫度感應(yīng)器件采用idt叉指換能器和反射柵條混合設(shè)置的諧振器結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供的聲表面波溫度傳感器，將saw溫度感應(yīng)部分與saw地址編碼部分結(jié)合在一起，共用天線，saw地址編碼部分的反射柵信號能和saw溫度感應(yīng)部分諧振器的頻率進行疊加，疊加后的頻譜信號帶有地址編碼信息，從而實現(xiàn)聲表面波溫度傳感器帶有地址編碼的目的。本發(fā)明采用地址編碼技術(shù)，增加單個聲表面波溫度傳感器占用的頻率帶寬，相應(yīng)增加聲表面波溫度傳感器測溫范圍。同時，滿足了在采集器天線覆蓋的同一輻射范圍內(nèi)，可以同時支持多個聲表面波溫度傳感器工作，進而減少了聲表面波溫度傳感器頻譜資源占用，提高了頻譜資源利用率。另外，由于單個聲表面波溫度傳感器占用的頻率帶寬增加，相應(yīng)增加了傳感器的抗干擾能力，進而成倍提高了聲表面波溫度傳感器的測溫精度。同時，因為傳感器增加地址編碼，所以解決了在同一測量空間內(nèi)，不能同時監(jiān)測多個溫度點的問題，極大的提高了產(chǎn)品應(yīng)用前景。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明的聲表面波溫度傳感器結(jié)構(gòu)連接示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
根據(jù)圖1所示，作為實施例，本發(fā)明的聲表面波溫度傳感器，包括saw溫度感應(yīng)部分，上述saw溫度感應(yīng)部分包括設(shè)置在基座上的saw溫度感應(yīng)器件，saw溫度感應(yīng)器件分別包括壓電基片和設(shè)置在壓電基片上的idt叉指換能器和反射柵條，還包括saw地址編碼部分，上述saw地址編碼部分包括設(shè)置于基座上的saw地址標簽，saw地址標簽采用idt叉指換能器和地址標簽反射柵條分離設(shè)置的saw延遲線結(jié)構(gòu)，上述地址標簽反射柵條為帶有編碼的反射柵條。
saw溫度采集系統(tǒng)的工作方式屬于無線通信模式，是利用采集器接收到的傳感器信號來確定傳感器的溫度及地址信息。其工作過程是：采集器發(fā)出射頻查詢脈沖，只要saw傳感器進入查詢范圍內(nèi)，傳感器天線就會接收到這個信號，這時與天線相連的idt叉指換能器會被接收的信號驅(qū)動，idt叉指換能器會將接收到的電磁波通過逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為在壓電基片表面?zhèn)鞑サ穆暠砻娌?，這個聲表面波在基片上傳播的過程中會與預(yù)先在基片上放置的具有一定編碼信息的反射柵組相遇，這時會在反射柵上發(fā)生反射和透射現(xiàn)象，所有反射柵反射回來的反射波鏈會再次傳播到idt叉指換能器上，這時的反射波鏈會攜帶按時間變化的反射柵組的編碼信息，再通過idt叉指換能器的壓電效應(yīng)把反射信號轉(zhuǎn)化成帶有編碼信息的電磁波信號，繼而由天線傳播至采集器接收，通過對接到的信號進行解碼，采集器就可以得到saw傳感器的完整信息了。
本發(fā)明上述地址標簽反射柵條優(yōu)選采用的編碼方式為信號幅度、相位、時延、脈沖位置中的一種或多種。
其中，上述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為信號幅度；上述地址標簽反射柵條上對應(yīng)“0”和“1”兩個編碼狀態(tài)，分別對應(yīng)顯示反射信號的“有”和“無”；當?shù)刂窐撕灧瓷鋮^(qū)域設(shè)計n條反射柵條時，則相應(yīng)得到2n個狀態(tài)信息，每條狀態(tài)信息對應(yīng)不同地址編碼。
上述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為相位；通過設(shè)計地址標簽反射柵條的結(jié)構(gòu)，對反射回波的相位進行控制，使其產(chǎn)生0°相位或180°相位的反射信號，并分別對應(yīng)編碼為“0”和“1”；當設(shè)計n條相位反射柵時，則相應(yīng)得到2n個狀態(tài)信息，每條信息對應(yīng)不同地址編碼。
其中，地址容量也可以根據(jù)地址標簽反射柵條的數(shù)量來設(shè)計。
上述地址標簽反射柵條采用的編碼方式為時延或脈沖位置；在上述壓電基片上等距離標注若干槽位，每個槽位代表地址標簽反射柵條可能放置的位置，并將上述槽位分為兩組，且兩組槽位間設(shè)置絕緣帶，絕緣帶代表無數(shù)據(jù)區(qū)，在每組槽位上放置一個地址標簽反射柵條，由于上述地址標簽反射柵條放置的位置不同，在時域內(nèi)回波位置不同，每個回波都有相應(yīng)的時延，以此對應(yīng)不同的地址信息。
本發(fā)明的聲表面波溫度傳感器通過傳感器天線接收和傳輸信號，上述saw溫度感應(yīng)部分和saw地址編碼部分共用上述傳感器天線，且saw溫度感應(yīng)部分和saw地址編碼部分的工作頻段不重疊，均屬于上述傳感器天線的頻段范圍。本發(fā)明優(yōu)選的上述saw溫度感應(yīng)器件采用idt叉指換能器和反射柵條混合設(shè)置的諧振器結(jié)構(gòu)。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。