微波传感器

微波传感器何茂春微波传感器的测量原理及分类微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件或装置。由发射天线发出微波，此波遇到被测物体时将被吸收或反射，使微波功率发生变化。若利用接收天线，接收到通过被测物体或由被测物体反射回来的微波，并将它转换为电信号，再经过信号调理电路，即可以显示出被测量，实现了微波检测。根据微波传感器的原理，微波传感器可以分为反射式和遮断式1.反射式微波传感器反射式微波传感器是通过检测被测物反射回来的微波功率或经过的时间间隔来测量被测量的。通常它可以测量物体的位置、位移、厚度等参数。2.遮断式微波传感器遮断式微波传感器是通过检测接收天线收到的微波功率大小来判断发射天线与接收天线之间有无被测物体或被测物体的厚度、含水量等参数的。微波传感器的组成微波传感器通常由微波发射器（即微波振荡器）、微波天线及微波检测器三部分组成。微波振荡器及微波天线微波振荡器是产生微波的装置。由微波振荡器产生的振荡信号需要用波导管（管长为10cm以上，可用同轴电缆）传输，并通过天线发射出去。为了使发射的微波具有尖锐的方向性，天线要具有特殊的结构。常用的天线如图所示微波检测器微波的检测方法有两种：（1）将微波变化为电流的视频变化方式（2）与本机振荡器并用而变化为频率比微波低的外差法。微波检测器性能参数有：频率范围、灵敏度-波长特性、检测面积、FOV（视角）、输入耦合率、电压灵敏度、输出阻抗、响应时间常数、噪声特性、极化灵敏度、工作温度、可靠性、温度特性、耐环境性等。微波传感器的特点微波传感器作为一种新型的非接触传感器具有如下特点：①有极宽的频谱（波长=1.0mm~1.0m）可供选用，可根据被测对象的特点选择不同的测量频率；②在烟雾、粉尘、水汽、化学气氛以及高、低温环境中对检测信号的传播影响极小，因此可以在恶劣环境下工作；③时间常数小，反应速度快，可以进行动态检测与实时处理，便于自动控制；④测量信号本身就是电信号，无须进行非电量的转换，从而简化了传感器与微处理器间的接口，便于实现遥测和遥控；⑤微波无显著辐射公害。微波传感器的应用放大器C环行器A环行器B上终端器被测体下终端器补偿短路器微波信号源振动短路器可逆电机光电转换器显示器微波测厚仪原理图微波信号源移相器介质天线接收天线移相器微波检波器可变衰减器接收放大器记录仪稳压电源微波无损检测方框图谢谢