無(wú)源傳感器有哪些?

(1)光纖無(wú)源傳感器

光纖傳感器的工作原理是：光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光導(dǎo)纖維傳入光傳感元件;在光傳感元件中經(jīng)光電轉(zhuǎn)換將測(cè)量檢測(cè)的參數(shù)調(diào)制成幅度、相伴、偏振等信息;最后利用微處理器，如頻譜儀等進(jìn)行信號(hào)處理。光纖傳感器具有數(shù)據(jù)傳輸速度快和測(cè)試溫度高的特點(diǎn)，因信息傳播載體是光波而不受電磁輻射的影響。

(2)聲表面波無(wú)源傳感器

聲表面波(surface acoustic wave，SAW)有著良好的聲電相互轉(zhuǎn)換和高效儲(chǔ)能特性，不僅具有較高的靈敏度、線性度和穩(wěn)定性，而且作為無(wú)源傳感器，不需要附加電源部件，僅通過(guò)電磁波的能量來(lái)維系傳感器正常工作，傳感模塊尺寸較小，因而可以很好地適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)、高溫高壓、狹窄的極端環(huán)境等測(cè)量場(chǎng)合。

SAW傳感器是電子技術(shù)與材料科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它由SAW振蕩器、敏感的界面膜材料和振蕩電路組成。SAW傳感器的核心部件是SAW振蕩器，由壓電材料基片和沉積在基片上不同功能的叉指換能器所組成，其本質(zhì)是利用叉指換能器將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。SAW傳感器無(wú)需額外提供能量，系統(tǒng)會(huì)利用自身收集的能量進(jìn)行工作，這就大大擴(kuò)展了SAW的應(yīng)用領(lǐng)域。

(3)基于能源材料的無(wú)源傳感器

基于能源材料的傳感器可以將自然界中的光能、熱能、機(jī)械能等轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)為傳感器系統(tǒng)供電。當(dāng)前，基于能源材料傳感器的國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)主要集中在光電、熱電、壓電無(wú)源傳感技術(shù)領(lǐng)域。

基于晶體的電光效應(yīng)原理，利用電光晶體或光波導(dǎo)調(diào)制器制成電光式傳感器，配以光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)膫鞲袦y(cè)量系統(tǒng)，可以對(duì)復(fù)雜環(huán)境中或小空間內(nèi)的電磁脈沖場(chǎng)進(jìn)行高保真的測(cè)量。與傳統(tǒng)的電測(cè)有源探頭、同軸電纜傳輸?shù)膫鞲衅飨啾龋陔姽庑?yīng)原理研制的各類無(wú)源傳感器具有寬頻帶、探頭部分無(wú)源化、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)被測(cè)對(duì)象擾動(dòng)極小、靈敏度高等突出優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于高電壓、強(qiáng)電磁脈沖、雷電、強(qiáng)輻射區(qū)場(chǎng)強(qiáng)、高功率微波等電磁測(cè)量領(lǐng)域。

無(wú)源傳感器的工作原理

無(wú)源傳感器的工作原理基于其對(duì)環(huán)境信號(hào)的捕獲和轉(zhuǎn)換。當(dāng)傳感器材料受到感知參數(shù)的改變時(shí)(如溫度、壓力、光照等),其自身會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的物理量變化。無(wú)源傳感器利用這些物理量變化,通過(guò)材料的內(nèi)外電場(chǎng)分布變化、震動(dòng)產(chǎn)生的電荷變化等變化后再將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字或者電信號(hào)進(jìn)行輸出。

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