问声表面波传感器的原理及应用背景

无源无线开关柜温度监测系统采用先进的声表面波技术（saw）传感技术和无线通讯技术进行信号传输和高压隔离，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性，安装维护简便，是目前比较完善的开关柜温度监测解决方案。无源无线测温的技术优势 传统测温方式存在的问题 常规测温：常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，需要金属导线传输信号，绝缘性能不能保证。 光纤测温：光纤易折、易断、不耐高温，积累灰尘后易使绝缘性降低，且在柜内布线难度较大，造价高。 红外测温：非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰。被测物体的距离和测量角度都有比较严格的要求，安装要求高。 无源无线测温的优点：无需电池 saw传感器采用被动感应方式，无需电池驱动，减少了电池更换带来的维护成本，同时不会对生态环境造成影响。 安全可靠 无线的温度采样方式无需在被测点或相关支撑结构上连线，传感器与接收设备之间无电气联系，从而实现了高压隔离，保障设备安全运行。 安装方便灵活 传感器体积小且与读入器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受开关柜结构和空间影响。 环境适应性好 温度传感器通过匹配软件的校正后就已经补偿了传感器制作过程中的偏差。传感器可在任何工作温度范围内的温度进行调试，不会受季节因素影响。通常情况下，只在安装后调试一次，并保持多年不需再校正。 同时，灰尘堆积等环境因素不会对saw传感器测温产生影响。 性价比高 无源无线的工作方式极大的保障了电力设备的安全运行，减少设备维修次数。同时也令本系统的安装、维护成本大大降低。 测温原理 传感器的工作原理是将射频信号发射到压电材料的表面，然后将受到温度影响了的反射波再转回电信号而获取温度数据。声表面波技术的最大好处是利用了传感器的被动工作原理，在非常规的运行环境下（高电压，高电流）实现无线温度数据采集。

声表面波SAW是在固体半空间表面存在的一种沿表面传播，能量集中于表面附近的弹性波。SAW传感器是电子技术与材料科学相结合的产物，它由SAW振荡器、敏感的界面膜材料和振荡电路组成。SAW 传感器的核心部件是SAW 振荡器，由压电材料基片和沉积在基片上不同功能的叉指换能器所组成，有延迟线型(DL型) 和谐振器型(R型) 两种。声表面波（SAW）技术是声学和电子学相结合而形成的一门新兴边缘学科。在该技术的基础上,现已经成功地研制出声表面波带通滤波器、振荡器、表面波卷积器和传感器等声表面波器件。由于声表面波器件具有体积小、可靠性高、一致性好以及设计灵活等优点,所以在雷达、通信等领域的研究得到了广泛的应用。把声表面波技术应用于传感器技术领域在近十年来得到了很大的发展。目前, 采用技术来研制力、加速度、温度、湿度、气体及电压等一系列新型传感器的工作逐渐成为传感器研究的一个热点。