一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法，该传感器包括转速敏感单元、天线以及特征信号处理电路，所述转速敏感单元为无源LC结构，用于感知待测转速参量；所述天线为单圈螺旋电感，由铜丝制备；所述特征信号处理电路包括信号源模块、特征检波模块、数据采集模块以及PC机，其中，信号源模块、特征检波模块与数据采集模块通过定向耦合器连接；测试时，位于高旋部件表面的LC敏感单元与读取天线的相对位置发生周期变化，二者产生正对耦合、部分耦合、无耦合三种周期变化的耦合形式，通过提取相邻波谷时隙即可实现转速的无线测量。本发明专利技术的传感器具有质量薄、耐高温、高频响等特点，可实现转速参数的无线测量。

【技术实现步骤摘要】
一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法
本专利技术涉及转速传感器领域，具体涉及一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法。
技术介绍
高温环境下转速测量是检测航空发动机、超高速涡轮泵等设备是否正常、安全运行的关键参数之一。高温旋转关键部件的转速等工作状态参数信息实时、原位获取一直是困扰恶劣环境下转速器件性能提升的技术难题。一方面，现有的转速传感器机械结构复杂，制作难度较大，另一方面，连接信号传输线和供电电源的使用限制了传感器的适用温度，这些特点使传感器在高温等恶劣环境中的应用受限。因此，亟需专利技术一种全新的高频响无源LC转速传感器以实现极端环境下转速参数的动态精准测量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法，以实现对高温环境下转速的动态精准测量。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种高频响无源LC转速传感器，包括：处于高温高旋部件上的转速敏感单元，等效为串联LC回路，用于感知待测转速参量；处于常温环境的天线，位置固定不动，通过信号调理电路提供单音频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频响无源LC转速传感器，其特征在于，包括：/n处于高温高旋部件上的转速敏感单元，等效为串联LC回路，用于感知待测转速参量；/n处于常温环境的天线，位置固定不动，通过信号调理电路提供单音频率交流电，与转速敏感单元实现能量与信号的互换；/n处于常温环境的特征信号处理电路，包括信号源模块、特征检波模块、数据采集模块以及PC机，其中，信号源模块输出单音频率，激励读取天线产生磁场；特征检波模块实现天线端输出信号的解调；数据采集模块通过上位机控制软件实现数据的采集并存储于PC机上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频响无源LC转速传感器，其特征在于，包括：
处于高温高旋部件上的转速敏感单元，等效为串联LC回路，用于感知待测转速参量；
处于常温环境的天线，位置固定不动，通过信号调理电路提供单音频率交流电，与转速敏感单元实现能量与信号的互换；
处于常温环境的特征信号处理电路，包括信号源模块、特征检波模块、数据采集模块以及PC机，其中，信号源模块输出单音频率，激励读取天线产生磁场；特征检波模块实现天线端输出信号的解调；数据采集模块通过上位机控制软件实现数据的采集并存储于PC机上。


2.如权利要求1所述的一种高频响无源LC转速传感器，其特征在于，转速敏感单元包含4层薄膜，分别为绝缘层、导电层与介质层，由磁控溅射工艺制备而成，厚度≤200um，其中，导电层包含两层薄膜，介质层置于两层薄膜的中间。


3.如权利要求2所述的一种高频响无源LC转速传感器，其特征在于，所述转速敏感单元的导电层所用材料为耐高温金属铂，绝缘层、介质层所用材料为耐高温绝缘氧化铝。


4.如权利要求1-3任一项所述的一种高频响无源LC转速传感器，其特征在于，所述转速敏感单元通过以下步骤制备：
a.利用超声波清洗待溅射部件，并使用无尘纸遮盖叶片，仅留下待溅射的部分；
b.将预处理完成后的部件置于磁控溅射室内的样品底座上，Al靶材置于靶源处，启动电源，调节参数至：溅射真空度优于6.6×10-5Pa，溅射功率为90W，溅射气压为1Pa，Ar∶O2＝30∶1，溅射时间为15min，开始溅射；
c.溅射结束后，关闭气体和流量计，取出部件，将溅射室抽至真空，关闭所有阀门及电源，绝缘Al2O3基底薄膜的制备完成；
d.清洁溅射有氧化铝基底薄膜的部件，利用无尘纸使电容下极板的形状显现在Al2O3基...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪应平，李晨，薛亚楠，熊继军，刘文怡，张会新，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14