Энергонезависимые дистанционные датчики на поверхностных акустических волнах с внешними чувствительными элементами

• Автор: Труфанова, Галина Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ГЛАВА 1 Состояние и перспективы развития энергонезависимых

дистанционных датчиков

1.1 Введение

•Ш 1.2 Дистанционные беспроводные энергонезависимые датчики на

различных физических эффектах

1.3 Акустоэлектронные датчики на ПАВ устройствах

1.3.1 Анализ эффектов управления параметрами ПАВ

1.3.2 Датчики на ПАВ с использованием чувствительности подложечного материала

1.3.3 Датчики на ПАВ с внешними чувствительными элементами

1.4 Дистанционный контроль физических параметров объектов с

# использованием энергонезависимых датчиков на ПАВ

(# 1.5 Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2 Исследование возможности построения акустоэлектронных датчиков
на основе вариации коэффициента акустического отражения ПАВ внешними чувствительными элементами
2.1 Введение
2.2 Преобразователь поверхностных акустических волн
2.3 Модель ВШП с подключенной нагрузкой
2.4 Исследование влияния коэффициента акустического отражения от выходного ВШП линии задержки на ПАВ на амплитуду
щ информационного сигнала
2.5 Анализ влияния величины нагрузки ВШП на коэффициент
отражения ПАВ и амплитуду информационного сигнала
.ф 2.6 Использование трансформации сопротивлений отрезком
длинной линии для построения датчиков на ПАВ с
резистивными и емкостными чувствительными элементами
2.7 Экспериментальные исследования зависимости коэффициента
(ф акустического отражения от величины и характера нагрузок

2.8 Выводы
ГЛАВА 3 Исследование изменения амплитуды выходного сигнала путем
управления энергией возбуждения преобразователей внешней нагрузкой
3.1 Введение
3.2 Исследование возможности управления энергией возбуждения ПАВ
3.3 Исследование влияния внешней нагрузки между преобразователями на амплитуду выходного сигнала
3.3.1 Импульс однократного прохождения
3.3.2 Импульс двойного прохождения
3.3.3 Анализ зависимостей амплитуд импульсов однократного и
двойного прохождения от величины внешней
нагрузки
3.4 Сравнение эффективностей датчиков, основанных на принципе вариации коэффициента акустического отражения и принципе управления энергией возбуждения ПАВ внешней нагрузкой
3.5 Применение кольцевого фильтра для построения датчиков на его основе
3.6 Выводы
ГЛАВА 4 Практическая реализация датчиков на ПАВ с внешними
чувствительными элементами
4.1 Введение
4.2 Методика исследований датчиков
4.3 Датчики, основанные на принципе вариации коэффициента акустического отражения
4.3.1 Датчик давления
4.3.2 Двухпороговый датчик температуры
4.3.3 Аналоговый датчик температуры
4.4 Датчики с внешним управлением энергией возбуждения ПАВ
4.4.1 Сигнализатор давления
4.4.2 Сигнализатор температуры
4.4.3 Датчик положения
4.4.4 Датчик освещенности
4.5 Испытания датчиков в составе системы дистанционного
контроля
4.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1 Выписка из решения VI Международной конференции
«Радиационная безопасность: АТОМТРАНС-2003.
Транспортирование радиоактивных материалов»
Приложение 2 Выписка из решения VII Международной конференции
«Безопасность ядерных технологий: обращение с
радиоактивными отходами»
Приложение 3 Программа оценки работоспособности макета системы
дистанционного контроля и идентификации
Приложение 4 Протокол испытаний системы дистанционного контроля и
идентификации

Источником напряжения через И3 является входной ВШП, генерирующий сигнал напряжением:
Е2'=ик-к-КОТР{¥н)-е-‘“-2 (2.15)
где коэффициент /с учитывает потери преобразования входного ВШП электрического сигнала в акустический (3 дБ) и обратно (3 дБ) вследствие его
двунаправленное к = ^, что соответствует потерям 6 дБ.
Тогда на сопротивлении 11г (сопротивление излучения антенны при условии пренебрежения сопротивлением потерь) формируется сигнал с напряжением:
К г ' Е21
Яр + / • о}р ■ + Ка +

(2.16)
I' сОр ' С р
Отношение напряжения на Яг, выделяемое через удвоенное время задержки, определяющее амплитуду информационного сигнала в месте размещения датчика к напряжению источника Е, определяющее амплитуду зондирующего сигнала также в месте размещения датчика обуславливает нормированную амплитуду информационного сигнала в соответствии с выражением:

и,

■ к
Яг + г • сос ■ Ьс + Яа +
V г ' Г у
■КтА1н)
(2.17)
Сопротивление антенны принимается Яг=50Ом, величина согласующей индуктивности выбирается из условия компенсации статической емкости

преобразователя на центральной частоте: Ьс = ■
ас •Ст
Тогда выражение (2.17) для
расчета амплитуды информационного сигнала принимает вид:
Я„ ■

(Да+50)
Ь-КОТР(¥„)
(2.18)
Таким образом, вариация амплитуды информационного сигнала линии задержки в зависимости от проводимости нагрузки выходного ВШП