常用传感器5微波传感器模板.ppt

《常用传感器5微波传感器模板.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、掌握道路交通常用传感器的基本原理2、5微波传感器目录41.1传感器概述12351.2压电传感器1.3光电传感器1.4电涡流传感器1.5微波传感器671.6超声波传感器1.7图像传感器微波式传感器的优点：（1）测量具有非接触性，可以进行活体检验，大部分测量不需要取样。（2）快速、灵敏度高，捕捉信息快，可以进行动态检测和适时处理，进而实现自动控制。（3）能够适应恶劣坏境下的检恻。如高温、高压；有毒、放射性环境以及恶劣天气等。（4）测量信号本身就是电信号，无须进行非电量的转换，输出信号便于与计算机接口。5.2微波式传感器（5）输出信号可以方便地调制在载波信号上进行无线发射与接收，从而实现遥

2、测与遥控。微波式传感器的缺点：（1）零点漂移和定标问题尚未获得较满意的解决。（2）使用受外界影响因素较多，如温度、压力、取样位置等。此外，一般价格昂贵。5.2微波式传感器微波式传感器应用微波式传感器用途：适用于宾馆、银行、办公楼、工厂等出入人员较多的自动门。一、微波的性质与特点二、微波振荡器与微波天线三、微波传感器及其应用5.2微波式传感器一、微波的性质与特点微波是波长为1mm~1m的电磁波，可以细分为三个波段：分米波、厘米波、毫米波（甚至还包括亚毫米波）。微波既具有电磁波的性质，又不同于普通无线电波和光波的性质。微波具有下列特点：①定向辐射装置容易制造；一、微波的性质与特点②遇到各

3、种障碍物易于反射；③绕射能力差；④传输特性好，传输过程中受烟雾、火焰、灰尘、强光的影响很小；⑤介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强。电磁波波段的划分二、微波振荡器与微波天线微波振荡器是产生微波的装置。由于微波波长很短，频率很高（300MHz~300GHz），要求振荡回路具有非常微小的电感与电容。故不能用普通电子管与晶体管构成微波振荡器。构成微波振荡器的器件有调整管，磁控管或某些固体元件。二、微波振荡器与微波天线由微波振荡器产生的振荡信号需要用波导管（波长在10cm以上可用同轴线）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，天线应具有特殊的结构

4、。常用的有喇叭型天线、抛物面天线、介质天线与隙缝天线等。二、微波振荡器与微波天线其中喇叭型天线结构简单，制造方便，可以看作是波导管的延续。喇叭型天线在波导管与敞开的空间之间起匹配作用，以获得最大能量输出。抛物面天线犹如凹面镜产生平行光一样，能使微波发射的方向性得到改善。微波天线的形式(a)扇形喇叭天线；(b)圆锥形喇叭天线；(c)旋转抛物面天线；(d)抛物柱面天线三、微波传感器及其应用1.微波传感器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。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。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

5、波功率发生变化。三、微波传感器及其应用若利用接收天线，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两类。三、微波传感器及其应用（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。三、微波传感器及其应用2.微波传感器的

6、应用（1）微波液位计如图所示为微波液位计示意图。它由相互构成一定角度、相距为s的发射天线与接收天线构成。波长为l的微波从被测液面反射后进入接收天线。接收天线接收到的功率将随被测液面的高低不同而异。接收天线接收到的功率为式中d——两天线与被测液面间的垂直距离；Pt——发射天线发射的功率；Gt——发射天线的增益；Gr——接收天线的增益。当发射功率、波长、增益均恒定时，只要测得接收到功率Pr，就可获得被测液面的高度d。三、微波传感器及其应用（2）微波物位计当被测物位较低时，发射天线发出的微波束全部由接收天线接收，接收天线接收到的功率为当被测物位升高到天线所在高度时，微波束部分被吸收，部分被

7、反射，接收天线接收到的功率为式中，h是由被测物形状、材料性质、电磁性能等因素决定的系数。导向微波式物位测量仪三、微波传感器及其应用（3）微波测厚仪如图所示，在被测金属上、下两面各安装一个终端器。微波信号源发出的微波，经环行器A，上传输波导管输到上终端器。由上终端器发射到被测金属上表面的微波，经反射后又回到上终端器，再经传输波导管，环行器A，下传输波导管送到下终端器。三、微波传感器及其应用由下终端器发射到被测金属下表面的微波，经反射后又回到下终端器，再经传输