延迟线型无源无线声表面波传感器硬件系统研究

摘要

声表面波(Surface Acoustic Wave，简称SAW)传感器具有体积小、可靠性高、抗电磁干扰能力强、可实现无源无线通信等优点，一般可分为谐振型和延迟线型两种。本文重点对延迟线型声表面波传感器及其无线检测系统进行了深入系统的研究。
　　 文章在深入研究延迟线型声表面波传感器的结构特点和工作原理的基础上，设计制作了延迟线型声表面波温度传感器和压力传感器，分析了它们的信号特性和传感性能。根据延迟线型声表面波传感器的反射信号特性，文章构建了延迟线型声表面波传感器无线检测系统；分析了无线收发电路的结构特点和工作原理；提出了收发系统控制和传感器回波信号处理的方法。最后，文章分别给出了系统温度和压力测试结果，实验数据表明，系统性能良好，可以实现温度、压力测量。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 声表面波传感器

1.2.1 声表面波技术发展历史与研究现状

1.2.2 声表面波传感器的发展历史与研究现状

1.2.3 声表面波传感器的基本形式

1.2.4 典型声表面波传感器硬件系统

1.3 论文研究内容

1.4 小结

第二章 延迟线型声表面波传感器

2.1 延迟线型声表面波传感器结构单元

2.1.1 基片

2.1.2 叉指换能器

2.1.3 声反射栅

2.2 延迟线型声表面波温度传感器

2.3 延迟线型声表而波压力传感器

2.4 小结

第三章 延迟线型声表面波传感器无线检测系统设计

3.1 无线检测系统设计方案

3.2 无线收发系统电路设计

3.2.1 无线收发系统电路结构

3.2.2 发射通路设计

3.2.3 接收通路设计

3.3 收发系统控制

3.4 传感器回波信号处理

3.5 收发控制与回波信号处理的FPGA实现

3.5.1 时钟信号处理模块

3.5.2 系统控制与回波信号处理模块

3.5.3 LED驱动芯片控制模块

3.6 设计中的低功耗技术

3.7 无线收发系统测试

3.8 小结

第四章 实验

4.1 温度实验

4.2 压力实验

4.3 小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果