一种多功能实时无线监测解调系统技术方案

本发明专利技术公开一种多功能实时无线监测解调系统，该系统中多参数共面集成谐振型传感器与射频信号采集/解调电路连接；射频信号采集/解调电路与所述上位机连接；多参数共面集成谐振型传感器包括：第一基底、第二基底、温度敏感单元与压力敏感单元；第一基底的下表面设置凹槽；第二基底的上表面与第一基底的下表面键合在一起，使凹槽处形成密闭的空腔；压力敏感单元设置在空腔的中心位置对应的第一基底的上表面处；温度敏感单元设置在第一基底的上表面，且与压力敏感单元相距设定距离；温度敏感单元与压力敏感单元连接；本发明专利技术能够在高温高压、高旋、狭小等恶劣下进行实时监测。狭小等恶劣下进行实时监测。狭小等恶劣下进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能实时无线监测解调系统


[0001]本专利技术涉及特殊环境无线测量
，特别是涉及一种多功能实时无线监测解调系统。

技术介绍

[0002]在航空航天、石油化工、武器装备等工业领域中，航空发动机燃烧室，远程超高速导弹的飞行控制，井下石油开采等，均不是在单一环境下工作，会存在温度、压力、振动等复合环境共同影响。在工况现场测试时，传统的测试系统数据采集是采用线缆连接，不仅存在布线错综复杂、线缆易老化短路问题，尤其在恶劣环境工况测试时线缆过长存在损耗较大问题。此外，现有测量系统采集回的数据不能实时处理分析，需将采集的数据回收再对其及进行手动处理分析，给测试带来很多不便。无法满足高温高压、高旋、密闭空间等恶劣复杂环境中的测量需求。
[0003]因此需要使用无线测量系统。但目前现有的无线测量系统仍存在以下问题：
[0004]1、体积大而笨重不宜便携；
[0005]2、信号采集单一；
[0006]3、功能单一，仅实现实时数据采集功能，未能对多参数信号实时解耦、标定等。
[0007]因此，基于上述问题，亟需提供一种新的监测调解系统。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种多功能实时无线监测解调系统，能够在高温高压、高旋、狭小等恶劣下进行实时监测。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0010]一种多功能实时无线监测解调系统，包括：多参数共面集成谐振型传感器、射频信号采集/解调电路以及上位机；
[0011]所述多参数共面集成谐振型传感器与所述射频信号采集/解调电路连接；所述射频信号采集/解调电路与所述上位机连接；
[0012]所述多参数共面集成谐振型传感器包括：第一基底、第二基底、温度敏感单元与压力敏感单元；所述第一基底的下表面设置凹槽；所述第二基底的上表面与所述第一基底的下表面键合在一起，使所述凹槽处形成密闭的空腔；所述压力敏感单元设置在空腔的中心位置对应的所述第一基底的上表面处；所述温度敏感单元设置在第一基底的上表面，且与所述压力敏感单元相距设定距离；温度敏感单元与压力敏感单元连接；
[0013]所述射频信号采集/解调电路用于采集/解调所述多参数共面集成谐振型传感器的回波信号；
[0014]所述上位机用于根据采集/解调电路解调后的信息进行解耦分析与处理，得到检测结果。
[0015]可选地，所述射频信号采集/解调电路包括：锁相环PLL、低通滤波器、功率放大器、
信号分离器以及射频增益相位检波电路；
[0016]所述锁相环PLL用于产生射频激励信号；所述激励信号经所述低通滤波器组滤波后由功率放大器进行信号放大处理；所述信号分离器件用于将激励信号一部分激励多参数共面集成谐振型传感器，另一部分与多参数共面集成谐振型传感器的回波信号一同传输至射频增益相位检波电路，进而得到增益信息。
[0017]可选地，所述上位机包括：参数设置模块、实时数据采集与处理模块、数据分析模块以及数据库交互模块；
[0018]所述参数设置模块用于进行串口设置、数据库路径设置以及校准库录入；
[0019]所述实时数据采集与处理模块用于进行数据实时显示、谐振点自动捕捉以及数据系统误差校准；
[0020]所述数据分析模块用于进行多参数解耦以及数据拟合；
[0021]所述数据库交互模块用于进行数据保存与读取。
[0022]可选地，所述第一基底和所述第二基底均为耐高温陶瓷基底或耐高温压电基底。
[0023]可选地，所述第一基底和所述第二基底的材料为LTCC、HTCC、LGS或铌酸锂。
[0024]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0025]本专利技术所提供的一种多功能实时无线监测解调系统，多参数耐高温共面集成谐振型传感装置工作时，外界压力可以使空腔发生形变，从而使得声表面波在第一基底上的传播速度发生变化，进而使得压力敏感单的工作频率发生变化；同时，环境温度变化也可以使第一基底发生形变，从而温度敏感单元的工作频率发生变化；在空腔外相对第一基底的上表面位置设置温度敏感单元，使得它与同处于空腔的压力敏感单元所处环境的温度相同，它检测的温度可用于对压力敏感单元检测的压力进行温度补偿，从而消除温度因素对压力检测结果的干扰或者影响。之后进行多参数互相干扰的解耦，得到检测结果。本专利技术不仅使系统简单化、提高了系统的适应性、方便性，而且实现了在恶劣环境下多参数实时监测、采集、解耦与校准，使系统更具有实用性与广泛性。并且本专利技术具有小体积、便携、多信号采集、多功能处理等优势，可以多参数信号实时采集、解耦、标定等。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本专利技术所提供的一种多功能实时无线监测解调系统结构示意图；
[0028]图2为射频信号采集/解调电路原理示意图；
[0029]图3为多参数共面集成谐振型传感器的剖面示意图；
[0030]图4为第一基底的上表面的平面示意图；
[0031]图5为上位机处理流程示意图；
[0032]图6为单端口误差模型示意图。
具体实施方式
[0033]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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0034]本专利技术的目的是提供一种多功能实时无线监测解调系统，能够在高温高压、高旋、狭小等恶劣下进行实时监测。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0036]如图1所示，本专利技术所提供的一种多功能实时无线监测解调系统，包括：多参数共面集成谐振型传感器、射频信号采集/解调电路以及上位机；
[0037]所述多参数共面集成谐振型传感器与所述射频信号采集/解调电路连接；所述射频信号采集/解调电路与所述上位机连接；
[0038]所述多参数共面集成谐振型传感器包括：第一基底1、第二基底2、温度敏感单元5与压力敏感单元4；所述第一基底的下表面7设置凹槽6；所述第二基底2的上表面与所述第一基底的下表面7键合在一起，使所述凹槽6处形成密闭的空腔A；所述压力敏感单元4设置在空腔A的中心位置对应的所述第一基底的上表面3处；所述温度敏感单元5设置在第一基底的上表面3，且与所述压力敏感单元4相距设定距离；温度敏感单元5与压力敏感单元4连接；
[0039]所述温度敏感单元5与压力敏感单元4不仅为本专利技术中提到的声表面波传感器，包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能实时无线监测解调系统，其特征在于，包括：多参数共面集成谐振型传感器、射频信号采集/解调电路以及上位机；所述多参数共面集成谐振型传感器与所述射频信号采集/解调电路连接；所述射频信号采集/解调电路与所述上位机连接；所述多参数共面集成谐振型传感器包括：第一基底、第二基底、温度敏感单元与压力敏感单元；所述第一基底的下表面设置凹槽；所述第二基底的上表面与所述第一基底的下表面键合在一起，使所述凹槽处形成密闭的空腔；所述压力敏感单元设置在空腔的中心位置对应的所述第一基底的上表面处；所述温度敏感单元设置在第一基底的上表面，且与所述压力敏感单元相距设定距离；温度敏感单元与压力敏感单元连接；所述射频信号采集/解调电路用于采集/解调所述多参数共面集成谐振型传感器的回波信号；所述上位机用于根据采集/解调电路解调后的信息进行解耦分析与处理，得到检测结果。2.根据权利要求1所述的一种多功能实时无线监测解调系统，其特征在于，所述射频信号采集/解调电路包括：锁相环PLL、低通滤波器、功率放大器、信号分离器以及射频增益相位检波电路；所述锁相...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓瑞，谭秋林，王浩，程文华，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：