本发明专利技术提供一种基于微带天线传感器的参数检测方法、装置及设备，该方法包括：获取当前微带天线传感器的第一谐振频率和第二谐振频率，第一谐振频率和第二谐振频率分别为沿微带天线传感器辐射贴片长度方向和宽度方向的当前谐振频率；基于第一谐振频率、第二谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，预设解算模型为描述当前温度和当前应变与第一谐振频率和第二谐振频率的映射关系的模型。本发明专利技术通过预设解算模型，实现温度、应变双参数的同时测量，从而提高工作效率，解决了现有技术无法同时检测温度和应变导致工作效率低的问题。低的问题。低的问题。
【技术实现步骤摘要】
基于微带天线传感器的参数检测方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种基于微带天线传感器的参数检测方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]温度和应变是工程结构健康监测的基本参数，在结构中嵌入温度应变传感器可以有效地对环境或机械结构进行实时检测。微带天线传感器因其具有体积小、重量轻、制作成本低、易于集成等特点被广泛应用于工程实践中。
[0003]但是，现有的微带天线传感器通常是基于天线谐振频率进行的单模传感，因此只能进行温度或应变的单参数检测，无法同时检测温度和应变，导致工作效率较低。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种基于微带天线传感器的参数检测方法、装置及设备，以解决现有技术无法同时检测温度和应变，导致工作效率较低的问题。
[0005]第一个方面，本专利技术实施例提供一种基于微带天线传感器的参数检测方法，包括：
[0006]获取当前微带天线传感器的第一谐振频率和第二谐振频率，所述第一谐振频率和所述第二谐振频率分别为沿所述微带天线传感器辐射贴片长度方向和宽度方向的当前谐振频率；
[0007]基于所述第一谐振频率、所述第二谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，所述预设解算模型为描述当前温度和当前应变与第一谐振频率和第二谐振频率的映射关系的模型。
[0008]第二个方面，本专利技术实施例提供一种基于微带天线传感器的参数检测装置，包括：
[0009]获取模块，用于获取当前微带天线传感器的第一谐振频率和第二谐振频率，所述第一谐振频率和所述第二谐振频率分别为沿所述微带天线传感器辐射贴片长度方向和宽度方向的当前谐振频率；
[0010]处理模块，用于基于所述第一谐振频率、所述第二谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，所述预设解算模型为描述当前温度和当前应变与第一谐振频率和第二谐振频率的映射关系的模型。
[0011]第三个方面，本专利技术实施例提供一种微带天线传感器，包括：
[0012]介质基片；
[0013]设置在所述介质基片上表面的辐射贴片、阻抗转换器和微带线；
[0014]以及设置在所述介质基片底面的金属接地板；
[0015]所述阻抗转换器的一端与所述辐射贴片电连接；
[0016]所述阻抗转换器的另一端与所述微带线电连接；
[0017]所述微带天线传感器在工作时具有两个谐振频率，以使外部电子设备基于两个谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，所述预设解算模型为描述当前
温度和当前应变与第一谐振频率和第二谐振频率的映射关系的模型。
[0018]第四个方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器、收发器及至少一个处理器；
[0019]所述处理器、所述存储器与所述收发器通过电路互联；
[0020]所述存储器存储计算机执行指令；所述收发器，用于接收传感器发送的检测数据；
[0021]所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
[0022]第五个方面，本专利技术实施例提供一种基于微带天线传感器的参数检测的解算模型的确定方法，包括：
[0023]获取温度和应变两参数与微带天线传感器的长度方向谐振频率和宽度方向谐振频率的映射关系；
[0024]基于所述映射关系建立温度和应变参数检测的解算模型。
[0025]本专利技术实施例提供的基于微带天线传感器的参数检测方法、装置及设备，通过预设解算模型，可以基于实时测量获得的微带天线传感器的当前第一谐振频率和第二谐振频率来确定检测的当前温度和当前应变，即基于一个微带天线传感器即可实现温度、应变双参数的同时测量，从而提高工作效率，实现了温度、应变传感器的一体化、微型化，解决了现有技术无法同时检测温度和应变导致工作效率低的问题。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术一实施例提供的基于微带天线传感器的参数检测方法的流程示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例基于的微带天线传感器的一种示例性结构示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例提供的基于微带天线传感器的参数检测方法的一种示例性流程示意图；
[0030]图4为本专利技术另一实施例提供的微带天线传感器的一种示例性结构示意图；
[0031]图5为本专利技术一实施例提供的在3GHz～5GHz频段内的回波损耗S
11
参数变化示意图；
[0032]图6为本专利技术一实施例提供的微带天线传感器TM
10
模式谐振频率随应变变化的频移图；
[0033]图7为本专利技术一实施例提供的微带天线传感器TM
01
模式谐振频率随应变变化的频移图；
[0034]图8为本专利技术一实施例提供的两种模式对应的归一化频移量与应变变化量的线性拟合结果示意图；
[0035]图9为本专利技术一实施例提供的TM
10
模式谐振频率随温度变化的频移图；
[0036]图10为本专利技术一实施例提供的TM
01
模式谐振频率随温度变化的频移图；
[0037]图11为本专利技术一实施例提供的两种模式对应的归一化频移量与温度变化量的线性拟合结果示意图；
[0038]图12为本专利技术一实施例提供的基于微带天线传感器的参数检测装置的结构示意图；
[0039]图13为本专利技术一实施例提供的处理模块的一种示例性结构示意图；
[0040]图14为本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0041]通过上述附图，已示出本专利技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本专利技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]首先对本专利技术所涉及的名词进行解释：
[0044]HFSS工具：High Frequency Structure Simulator，高频结构仿真工具，是Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件，是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件，业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。HFSS提供了简洁直观本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于微带天线传感器的参数检测方法，其特征在于，包括：获取当前微带天线传感器的第一谐振频率和第二谐振频率，所述第一谐振频率和所述第二谐振频率分别为沿所述微带天线传感器辐射贴片长度方向和宽度方向的当前谐振频率；基于所述第一谐振频率、所述第二谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，所述预设解算模型为描述当前温度和当前应变与第一谐振频率和第二谐振频率的映射关系的模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一谐振频率、所述第二谐振频率及预设解算模型，确定检测的当前温度和当前应变，包括：基于所述第一谐振频率及对应的第一初始频率，确定第一频移量；并基于所述第二谐振频率及对应的第二初始频率，确定第二频移量；基于所述第一频移量、所述第一初始频率、所述第二频移量、所述第二初始频率及预先获得的解算参数，确定温度变化量和应变变化量；基于初始温度及所述温度变化量确定当前温度，以及基于初始应变及所述应变变化量确定当前应变。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基于所述第一频移量、所述第一初始频率、所述第二频移量、所述第二初始频率及预先获得的解算参数，确定温度变化量和应变变化量之前，所述方法还包括：基于所述微带天线传感器的结构参数，通过仿真获得所述解算参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于介质基片的介电常数、介质厚度及预设中心频率，确定所述微带天线传感器的结构参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微带天线传感器的结构参数至少包括：辐射贴片的目的长度和目的宽度、馈电点的目的位置、微带线的目的宽度、阻抗转换器的目的宽度；所述基于介质基片的介电常数、介质基片的介质厚度及预设中心频率，确定所述微带天线传感器的结构参数，包括：基于所述介质基片的介电常数及所述预设中心频率，确定微带天线传感器的辐射贴片的第一长度，并基于所述介质基片的介电常数及预设次谐振频率，确定微带天线传感器的辐射贴片的第一宽度；基于预设起点位置和预设终点位置，确定馈电点的第一位置；基于馈电点的第一位置、微带线的第一特性阻抗，确定阻抗转换器的第二特性阻抗；基于介质基片的介电常数、介质基片的介质厚度及所述预设中心频率，确定阻抗转换器的第二宽度，以及微带线的第三宽度；基于辐射贴片的第一长度，通过HFSS工具进行优化，确定辐射贴片的第四长度；基于所述馈电点的第一位置，通过HFSS工具进行优化，确定馈电点的第二位置；基于阻抗转换器的第二宽度、微带线的第三宽度，通过HFSS工具进行优化，获得阻抗转换器的第五宽度和微带线的第六宽度；将所述辐射贴片的第四长度和第一宽度分别...
【专利技术属性】
技术研发人员：董和磊，夏逸，谭秋林，张磊，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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