CN103471631B - 延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突编码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突编码方法。按照该方法，每个声表面传感器的压电基片上有三个反射栅，不同传感器的三个反射栅与叉指换能器间的距离相互不同，按照由小到大的排列顺序有两种。第一种顺序是：第1个传感器的一、二号反射栅、第2个传感器的一、二号反射栅、…、第N个传感器的一、二号反射栅，然后是第1个传感器的三号反射栅、第2个传感器的三号反射栅、…，第N个传感器的三号反射栅；第二种排列顺序是：第1个传感器的一号反射栅、第2个传感器的一号反射栅、…、第N个传感器的一号反射栅，然后是第1个传感器的二、三号反射栅、第2个传感器的二、三号反射栅、…，第N个传感器的二、三号反射栅。

Description

延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突编码方法
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及延迟线型声表面波传感器的多目标识别方法。
背景技术
延迟线型声表面波(SAW)传感器可用于温度、压力、气体、湿度等物理量的检测，其主要由压电基片、叉指换能器和反射栅等组成。其工作原理是：传感器接收的电磁信号经叉指换能器转变成沿压电基片传播的机械振动波，即声表面波，声表面波遇到反射栅会就有部分信号被反射回去，反射信号再经过叉指换能器转变成电信号传出。反射信号的响应时间由反射栅的位置决定，但也会受到温度、压力等环境因素的影响。通过检测响应时间的变化就能实现对被测物理量的检测。同时反射栅的不同位置还具有编码的功能，所以延迟线型声表面波传感器同时具有传感和身份标签的功能。
声表面波传感器可通过无线方式读取，当多个延迟线型SAW传感器被同时读取时，会发生信号重叠，造成身份识别或传感信息检测的混乱，这就是多目标冲突，也就是发生了“碰撞”。多目标防冲突的问题对于延迟线型SAW标签一直是个难题，目前仍没有彻底的解决方法。但当目标数量有限时可以在一定程度上解决，解决方法从原理上可分为时分多址、码分多址、正交频分多址等。
要实现高精度的传感信号检测，延迟线型SAW传感器至少要用三个反射栅，其中两个反射栅距离很近，远小于它们与第三个反射栅的距离。这样做是出于相位检测和防止相位模糊的需要。
发明内容
本发明根据时分多址的原理提出了一种针对延迟线型SAW传感器的反射栅排列方法。按照该方法，当传感器目标数量在几十个以下时，可实现多目标防冲突，即同时识别多个传感器的身份和传感信息。
本发明的延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突方法，其特征在于：每个声表面传感器的压电基片上有三个反射栅；不同传感器的三个反射栅与叉指换能器间的距离相互不同，由小到大的排列顺序为：第1个传感器的一、二号反射栅、第2个传感器的一、二号反射栅、…、第N个传感器的一、二号反射栅，然后是第1个传感器的三号反射栅、第2个传感器的三号反射栅、…，第N个传感器的三号反射栅。
不同传感器的三个反射栅与叉指换能器间的距离，由小到大还可以采取另外一种排列顺序：第1个传感器的一号反射栅、第2个传感器的一号反射栅、…、第N个传感器的一号反射栅，然后是第1个传感器的二、三号反射栅、第2个传感器的二、三号反射栅、…，第N个传感器的二、三号反射栅。
本发明方法的优点在于：1)每个传感器的压电基片上只有3个反射栅，反射栅数量少，反射信号幅度较大；2)不同传感器的压电基片长度相差不大，因此不同传感器的发出的信号幅度基本一致；3)由于所有反射栅与叉指换能器的间距都是互不相同的，所以不会发生重叠或冲突现象，从而可以实现多目标识别。
下文将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是按照第一种反射栅排列顺序的传感器结构示意图；
图2是按照第二种反射栅排列顺序的传感器结构示意图。
具体实施方式
图1是按照第一种反射栅排列顺序的传感器结构示意图。图中IDT表示的结构是叉指换能器，A是一号反射栅，B是二号反射栅，C是三号反射栅。A和B反射栅距离较近，用于传感信号的粗略检测和防止相位模糊；C反射栅距离B反射栅较远，用于传感信号的相位检测，即高灵敏度检测。不同传感器的A和B反射栅与叉指换能器的距离依次增大，增大的距离以不产生反射信号混叠为原则；C反射栅与叉指换能器的距离也按照这一原则。所有传感器的反射栅与叉指换能器的距离都是不同的，避免了反射信号的混叠。
图2是按照第二种反射栅排列顺序的传感器结构示意图。与图1的不同之处在于A和B反射栅距离较远用于传感信号的相位检测，即高灵敏度检测；B和C反射栅距离较近，用于传感信号的粗略检测和防止相位模糊。

Claims (2)

1.一种基于延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突系统，其特征在于：每个声表面传感器的压电基片上有三个反射栅；不同传感器的三个反射栅与叉指换能器间的距离相互不同，由小到大的排列顺序为：第1个传感器的一、二号反射栅、第2个传感器的一、二号反射栅、…、第N个传感器的一、二号反射栅，然后是第1个传感器的三号反射栅、第2个传感器的三号反射栅、…，第N个传感器的三号反射栅。
2.一种基于延迟线型声表面波传感器的多目标防冲突系统，其特征在于：每个声表面传感器的压电基片上有三个反射栅；不同传感器的三个反射栅与叉指换能器间的距离相互不同，由小到大的排列顺序为：第1个传感器的一号反射栅、第2个传感器的一号反射栅、…、第N个传感器的一号反射栅，然后是第1个传感器的二、三号反射栅、第2个传感器的二、三号反射栅、…，第N个传感器的二、三号反射栅。
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