微波傳感器ppt課件(完整版)
【正文】 ， 其中有喇叭形天線 （ 圖 （ a） 、 （ b）） 、 拋物面天線 （ 圖 （ c） 、 （ d）） 、 介質(zhì)天線與隙縫天線等 。 與其它傳感器相比 ， 敏感探頭在其工作頻率范圍內(nèi)必須有足夠快的響應(yīng)速度 。 微波傳感器的應(yīng)用 圖 112 微波液位計 微 波 發(fā) 射 天 線Sd微 波 接 收 天 線 水分子是極性分子 ， 常態(tài)下成偶極子形式雜亂無章地分布著 。 其中 ， T1放置無水酒精 ， T2放置被測樣品 。 為了精確地測量出這一微小變化 ， 通常采用微波自動平衡電橋法 ， 前面討論的微波傳輸行程作為測量臂 ， 而完全模擬測量臂微波的傳輸行程設(shè)置一個參考臂 （ 圖 114右部 ） 。 普朗克公式在微波領(lǐng)域可近似為 402),(??C k TTL ? (112) 就微波輻射計而言 ， 它以一定的頻帶寬檢測來自物體的微波輻射輝度 L(λ,T)。 用接收機(jī)將來自發(fā)射機(jī)的參照信號 Ue sin2πf0t與上述反射信號混合后 ， 進(jìn)行超外差檢波 ， 則可得到如下式那樣的具有兩頻率之差 ， 即 fD ?????? ??crftfUuDdd042s i n ??（ 116） 因此 ， 根據(jù)測量到的差拍信號頻率 ， 可測定相對速度 。 當(dāng)以金屬介質(zhì)內(nèi)的氣孔作為散射源 ， 產(chǎn)生明顯的散射效應(yīng)時 ， 最小氣隙的半徑與波長的關(guān)系符合下列公式 : 1?Ka式中： Ｋ ——K=2π/λ，其中 λ ａ —— 氣隙的半徑。 從原理上講 ，當(dāng)微波波長為 1mm時 ， 可檢出最小的孔徑大約為 mm。 為此考慮發(fā)射頻率稍有不同的兩個電波 f1和 f2， 這兩個波的反射波的多卜勒頻率也稍有不同 。 圖 115 微波溫度傳感器原理框圖 TiC TcB P FL NAMLO I F A 圖 115給出了微波溫度傳感器的原理方框圖 。 若兩臂行程長度不同 ， 兩路微波疊加后不能相互抵消 ， 經(jīng)檢波器后便有不平衡信號輸出 。 圖 113 酒精含水量測量儀框圖 T1A1T2A2MSPTATDD 微波測厚儀 微波測厚儀是利用微波在傳播過程中遇到被測物體金屬表面被反射 ， 且反射波的波長與速度都不變的特性進(jìn)行測厚的 。 當(dāng)微波場中有水分子時 ， 偶極子受場的作用而反復(fù)取向 ， 不斷從電場中得到能量（ 儲能 ） ， 又不斷釋放能量 （ 放能 ） ， 前者表現(xiàn)為微波信號的相移 ， 后者表現(xiàn)為微波衰減 。 在靈敏度特性要求特別高的情況下可使用超導(dǎo)材料的約瑟夫遜結(jié)檢測器 、 SIS檢測器等超導(dǎo)隧道結(jié)元件 ， 而在接近光的頻率區(qū)域可使用由金屬 氧化物 金屬構(gòu)成的隧道結(jié)元件 。 喇
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