CN104749569A - 基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置及方法，包括：处在特殊环境下的发射单元和处在普通环境下的接收单元；所述发射单元和接收单元之间通过发射天线和接收天线通信；处在特殊环境下的发射单元内部设有无源的微波谐振结构；接收单元处于常温常压，远离了特殊环境。本发明的有益效果：在被测环境下设置对物理参数敏感的无源微波谐振结构，谐振结构在不同的物理参数指标下，其谐振频率会有相应的漂移，通过检测微波谐振结构的频漂，利用谐振频率与物理参数的关系，即可以实现特殊环境下的物理参数测试。

Description

基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置及方法

技术领域

本发明涉及一种基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置及方法。

背景技术

随着国内装备制造业的快速发展，许多特殊设备或特殊材料的加工制备及测试均需要在特殊环境下(如高温、高压等)才能完成，部分关键组件长期处于特殊的环境中，需要实时准确的监测其所处特殊环境的物理参数数据。这些特殊环境下物理参数的获取，对装备制造业工艺水平和产品技术指标的提高有着至关重要的作用，但是，由于受到特殊环境的限制，这些物理参数的获取方法却无法在直接完成，只能借助于其他方法间接得到。

传统的物理参数提取方法无法实现物理参数的原位实时测试，只能借助于其他间接方法来得到，如理论模型推导或者间接测试反推，但是，由于模型误差和反推测试的实时性较差，传统测试方法存在测试结果不准确、响应速度慢等问题。此外，特殊环境下的物理参数测试，通常包含很强的多频、非规则背景杂波。一般来说，背景杂波强度远超过测试设备本身接收的信号，或者说接收的信号信噪比非常差。从频域看，背景杂波与测试设备接收信号的频谱分布重叠，在频域范围内，很难对背景杂波信号进行有效抑制或消除，需另寻其它方法。因此，如何降低物理参数提取设备的设计难度与材料成本、提高物理参数提取设备的应用环境与传输距离，并从伴有高强度背景杂波中稳定、可靠地检测出物理参量是急需解决的问题。

如图1所示，为一种利用传统方法实现高温环境下压力参数测试的装置，此方法环境适应性、实时性与准确度都较差，需要通过压力传导装置间接测试压力信号，不能保证准确实时的表征要测试的物理参数。其次，压力敏感装置采用了有源压力传感器敏感元件进行压力信号转换，需要进行加电处理，而在这种特殊环境下对有源器件性能要求很高，现有的器件不能适应极端特殊环境，加大了器部件材料选择难度和成本。因此，此方法制约着特殊环境下物理参数的实时原位的测试。

高温压力传感器的压力传感器敏感元件(1-6)安装在底部，在其顶部设置有传压结构(1-1)，外部设置有保护外壳(1-5)，保护外壳底部为加电端口(1-6)，保护外壳的前端是依次由第一层隔热结构(1-2)、中间为具有储热结构的热沉体(1-3)与底部为第二隔热结构(1-4)组成。高温环境下测试压力时，传压结构(1-1)首先通过隔热结构(1-2)与储热结构的热沉体(1-3)，减少热量向底部的传递，然后再通过一层隔热结构(1-4)减缓热沉体(1-3)温度传递到底部的压力传感器敏感元件(1-6)，使传感器在高温环境下工作时间加长；加电端口(1-7)的底部插针为压力传感器敏感元件(1-6)的供电引脚。压力传感器敏感元件(1-6)将感受到的压力信号转换为电信号，然后进过信号放大电路(1-8)进行放大，放大后的信号经过测量控制电路(1-9)进行处理计算，最后进入记录存储电路(1-10)，完成高温环境下的压力参数测试。

现有的物理参数提取方法，不能适用于某些特殊环境(如高温、高压等)下的物理参数测试，例如超过300℃无有效压力原位测试手段、超过1000℃无长时间温度参数原位测试手段，当下主要依赖于外推、引压等间接测试方法，存在结果不准确、动态响应不够等问题，无法实现特殊环境下物理参数的实时检测和控制。特殊环境下的物理参数测试技术已经成为制约装备性能提升的“瓶颈”。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置及方法，它具有利用微波谐振频率法提取特殊环境下的物理参数，它具有物理参数提取实时性强、准确度高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，包括：处在特殊环境下的发射单元和处在普通环境下的接收单元；所述发射单元和接收单元之间通过发射天线和接收天线通信；处在特殊环境下的发射单元内部设有无源的微波谐振结构；接收单元处于常温常压，远离了特殊环境；发射单元内部的微波谐振结构通过发射天线发射信号，接收单元的接收天线接收信号，接收单元对接收信号进行处理后得到谐振频率回波信号；

微波谐振结构在不同的被测物理参数指标下，其谐振频率回波信号的频率会有相应的改变，同被测物理参数呈单值一一对应关系，通过检测谐振频率回波信号的频率，根据谐振频率与被测物理参数的对应关系，完成特殊环境下的物理参数的提取。

所述微波谐振结构与发射天线连接；所述接收单元设有射频源，所述射频源发射的信号，通过电桥分为两路，其中一路信号与本振源的信号经由参考混频器进行混频，混频后的参考中频信号IF_R作为参考信号；

另外一路信号发射到接收天线，利用接收天线提取发射天线的反射信号，接收到的反射信号通过耦合器进入接收混频器，利用接收混频器与本振源进行混频得到本振中频信号IF_A；

本振中频信号IF_A与参考中频信号IF_R同时进入中频放大调理单元进行调理比较，调理比较后的信号通过A/D转换器进行转换，转换后的信号进入信号转换与处理平台处理，处理后得到特殊环境下的微波谐振结构谐振频率的回波信号；

所述发射天线的反射信号是由发射单元的微波谐振结构发射出来的。

所述特殊环境是300℃以上的高温环境，10Mpa以上的高压环境。

所述普通环境是指远离高温高压的常温常压测试环境。

所述特殊环境下被测物理参数包括温度、压力等参数指标。

所述信号转换与处理平台将信号进行傅里叶反变换，得到回波信号的时域数据；

再根据微波谐振结构与接收天线的距离位置信息，设置时间门函数，对回波信号的时域数据进行加门处理，以滤除周围环境带来的背景杂波(多频、非规则背景杂波)；

最后，对加门处理后的时域信号进行傅里叶变换，重新得到信噪比较高的回波信号频域数据。

利用谐振频率与被测物理参数单值对应关系，实现特殊环境下的物理参数测试。

所述信号转换与处理平台处理时，F(jω)称为f(t)的傅里叶变换，f(t)称为F(jω)的傅里叶反变换，从而实现时域数据f(t)与频域数据F(jω)之间的相互转换。

$F\left(\mathrm{j\ω}\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}f\left(t\right)e^{\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\mathrm{dt}={\∫}_{-\∞}^{\∞}f\left(t\right)e^{-\mathrm{j\ωt}}\mathrm{dt}---\left(1\right)$

$f\left(t\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }\left[\underset{k=-\∞}{\overset{+\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{A}}_k{e}^{\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\right]=\frac{1}{2\mathrm{\Π}}{\∫}_{-\∞}^{\∞}F\left(\mathrm{j\ω}\right)e^{\mathrm{j\ωt}}\mathrm{d\ω}---\left(2\right)$

所述微波谐振结构包括：平面传输线谐振器、金属谐振器和介质谐振器。

所述平面传输线谐振器为四分之一波长谐振器。

基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，包括如下步骤：

步骤(1)：处于一般环境的接收单元的射频源发出信号，经过电桥分为两路，其中一路信号与本振源的信号经由参考混频器进行混频，混频后的参考中频信号IF_R作为参考信号；另外一路发射到接收单元的接收天线上，接收天线从发射天线中提取微波谐振结构发射的反射信号；反射信号经由接收天线、耦合器进入接收混频器，接收混频器与本振源进行混频得到本振中频信号IF_A；

步骤(2)：本振中频信号IF_A与参考中频信号IF_R同时进入中频放大调理单元进行调理比较，调理比较后的信号通过A/D转换器进行转换，转换后的信号进入信号转换与处理平台处理，通过信号处理与杂波抑制，得到特殊环境下的微波谐振结构的谐振频率回波信号；

其中，微波谐振结构在不同的被测物理参数指标下，其谐振频率回波信号的频点会有相应的改变，同被测物理参数呈单值一一对应关系，通过检测谐振频率回波信号的频率，根据谐振频率与被测物理参数的关系，完成特殊环境下的物理参数的提取。

本发明的关键点有如下几项：

(1)利用微波谐振频率法提取特殊环境下的物理参数：在被测环境下设置对物理参数敏感的无源微波谐振结构，谐振结构在不同的物理参数指标下，其谐振频率会有相应的漂移，通过检测微波谐振结构的频漂，利用谐振频率与物理参数的关系，即可以实现特殊环境下的物理参数测试。

(2)利用非接触式实现物理参数提取：本方法在特殊环境区设置微波无源结构，不同于有源结构，无源结构更便于采用耐特殊环境材料实现；在常温区设置接收与处理装置，将信号接收与处理装置所处环境可避开特殊环境这一约束条件，可降低接收与处理装置研制难度；利用非接触式远距离提取物理参数，环境适应性强、研制难度低。

(3)背景杂波抑制效率高：通过傅里叶反变换，将得到的谐振频率回波信号的频域信息进行时域变换，根据微波谐振频率的距离信息，设置适当的时间门函数，对谐振频率回波信号进行加门处理，从时域滤除背景杂波。最后，处理后的时域测量数据再进行傅里叶变换，重新得到信噪比较好的频域数据，有效地抑制了背景杂波，提高了物理参数提取的准确度。

本发明的保护点有如下几项：

(1)采用微波谐振结构作为特殊环境下的物理参数敏感单元，该结构在不同的物理指标下，其谐振频率会有相应的漂移，通过测试谐振频率即可实现物理参数的提取，该方法直接将微波谐振结构置于特殊环境下，可以实时测试特殊环境下的原位物理参数，准确度更高；

(2)非接触式提取物理参数提取方法，发射单元与接收处理单元的环境分区设计，发射单元处于特殊环境区，接收单元处于一般环境区，避开了特殊环境这一约束条件，降低了接收与处理装置研制难度；

利用时域门实现特殊环境下物理参数提取的背景杂波抑制方法，利用傅里叶反变换与傅里叶变换，在时域范围内设置适当的时域门函数，可以有效地抑制背景杂波，提高物理参数提取的准确度。

本发明的有益效果：

1本发明要解决的技术问题就是特殊环境下的物理参数提取，提出了一种基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，该方法在特殊环境区设计对物理参数敏感的无源微波谐振结构，由工作在常温区的接收处理单元，非接触式提取、处理无源结构的微波谐振频率回波信号，由微波谐振频率与物理参数的关系解算出物理参数信息，这种方法避开了特殊环境这一约束条件，可大幅降低接收与处理单元的研制难度，提高了物理参数提取装置的环境适应性；此外，本发明提出的方法能够有效地抑制背景杂波，提高物理参数的接收效率和准确度，提高接收到信号的信噪比，降低背景杂波对物理参数提取的影响。

2本发明提出的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，可以高效、实时提取特殊环境下的物理参数，避开了特殊环境这一约束条件，大幅降低了接收与处理单元的研制难度；本发明提出的方法能够有效地抑制背景杂波，提高了特殊环境下物理参数的接收效率和准确度，降低了背景杂波对物理参数提取的影响。

3本发明提出的特殊环境下物理参数的提取方法，可以满足某些高温、高压等特殊环境下的物理参测试(300℃以上的高温环境，10Mpa以上的高压环境)，利用微波谐振结构实现物理参数的提取。选用的微波谐振结构在不同的物理参数指标下，其谐振频率会有相应的漂移，通过检测微波谐振结构的频漂，利用谐振频率与物理参数的关系，即可以实现特殊环境下的物理参数测试。

4本发明采用的微波谐振结构为无源结构，更便于采用耐特殊环境材料实现，降低了对材料特性要求，可以直接将其置于特殊环境下；接收单元处于一般环境下，降低了设计难度，非接触式实时读取特殊环境下物理参数。此外，本发明提出的方法能够有效地抑制背景杂波，提高了微谐振频率回波信号的接收效率和准确度，提高了接收到的谐振回波信号信噪比，降低了背景杂波对谐振频率回波信号的影响。

附图说明

图1为一种传统方法的高温环境下压力参数测试系统原理框图；

图2为基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法的结构原理框图；

其中，1-1、传压结构，1-2、第一隔热结构，1-3、储热结构的热沉体，1-4、第二隔热结构，1-5、保护外壳，1-6、压力传感器敏感元件，1-7、加电端口，1-8、信号放大电路，1-9、测量控制电路，1-10、记录存储电路；

2-1、发射单元，2-2、接收单元，2-3、微波谐振结构，2-4、发射天线，2-5、接收天线，2-6、耦合器，2-7、电桥，2-8、射频源，2-9、参考混频器，2-10、本振源，2-11、接收混频器，2-12、中频放大调理单元，2-13、A/D转换器，2-14、信号转换与处理平台。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

一种基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，如图2所示为该物理参数提取方法的方案框图，主要由特殊环境下的发射单元(2-1)和一般环境下的接收单元(2-2)两部分组成。首先，接收单元的射频源(2-8)发射的信号，通过电桥(2-7)分为两路，其中一路信号与本振源(2-10)经由参考混频器(2-9)进行混频，混频后的参考中频信号(IFR)作为参考信号；另一路信号发射到接收天线(2-5)，利用接收天线(2-5)提取经由发射天线(2-4)与微波谐振结构(2-3)组成发射单元(2-1)的反射信号。然后，接收到的反射信号通过耦合器(2-6)进入接收混频器，利用接收混频器(2-11)与本振源进行混频得到本振中频信号(IFA)，同之前混频得到的IFR一同进入中频放大调理单元(2-12)，调理比较后的信号通过A/D转换器(2-13)转换后，进入信号转换与处理平台(2-14)，得到特殊环境下的微波谐振结构(2-3)谐振频率的回波信号，其中微波谐振结构(2-3)在不同的物理参数指标下，其谐振频率会有相应的漂移，通过检测微波谐振结构的频漂，由微波谐振频率与物理参数的对应关系得到物理参数信息，完成特殊环境下的物理参数的提取。

该方案采取了特殊环境区与一般环境的分离设计，利用非接触式读取谐振结构的回波信号实现物理参数的采集。

首先，有源控制电路处于一般环境下，避开特殊环境这一限制条件，可大幅降低接收与处理装置研制难度；

另外，微波谐振结构为无源结构，相比于有源器件更便于选择特殊材料来实现，降低了材料选择难度和成本；

最后，物理参数敏感装置直接置于特殊环境下，可以直接实时测试该环境下的原位物理参数，提高了物理参数读取的效率。

此外，特殊环境下的物理参数测试，通常包含很强的多频、非规则背景杂波，一般来说，背景杂波强度远超过测试设备本身接收的信号，为了有效地抑制背景杂波，提高了微谐振频率回波信号的接收效率和准确度，信号转换与处理平台(2-14)将读取的微波回波信号进行傅里叶反变换，得到回波信号的时域数据。再根据谐振结构的距离位置信息，设置适当的时间门函数，对回波信号进行加门处理，以滤除背景杂波。最后，再进行傅里叶变换，重新得到处理后回波信号的频域数据。利用谐振频率与物理参数的关系，即可以实现特殊环境下的物理参数测试。该方法有效地抑制了特殊环境下提取物理参数的背景杂波，降低了特殊背景环境对参数提取的影响，提高了物理参数提取的信噪比，增加了物理参数提取的准确度。

在背景杂波处理时，F(jω)称为f(t)的傅里叶变换，f(t)称为F(jω)的傅里叶反变换，即可以实现时域数据f(t)与频域数据F(jω)之间的相互转换。

$F\left(\mathrm{j\ω}\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}f\left(t\right)e^{\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\mathrm{dt}={\∫}_{-\∞}^{\∞}f\left(t\right)e^{-\mathrm{j\ωt}}\mathrm{dt}---\left(1\right)$

$f\left(t\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }\left[\underset{k=-\∞}{\overset{+\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{A}}_k{e}^{\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\right]=\frac{1}{2\mathrm{\Π}}{\∫}_{-\∞}^{\∞}F\left(\mathrm{j\ω}\right)e^{\mathrm{j\ωt}}\mathrm{d\ω}---\left(2\right)$

本发明采用的微波谐振结构按照构成形式共分为三类。

(1)平面传输线谐振器，即由微带线、共面波导线等平面传输线构成的谐振器，典型代表形式为四分之一波长谐振器。平面传输线谐振器容易小型化，但品质因数很难设计得非常高，可以应用到特殊环境下的压力参数测试。

(2)金属谐振器，即由金属材料构成的腔体谐振器，典型代表形式有矩形波导谐振腔和圆柱形波导谐振腔。品质因数很高，但体积通常较大，可以应用到特殊环境下的温度参数测试。

(3)介质谐振器，即由高介电常数介质构成的谐振腔，典型代表是圆柱形介质谐振器，在体积、品质因数两方面的性能适中，则介于上述两种类型二者之间，可以根据实际环境需要选择性应用。

综上所述，本发明提出一种基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，利用发射单元与接收单元的分区设计，有效的避开了特殊环境这一约束限制，减小了设计成本与难度，降低了特殊背景环境对参数提取的影响，提高了物理参数提取的信噪比，能够准确并高效的实时测试特殊环境下的物理参数。

所述微波谐振结构按照构成形式共分为三类：

(1)平面传输线谐振器，由微带线、共面波导线等平面传输线构成的谐振器，例如：四分之一波长谐振器。平面传输线谐振器容易小型化，但品质因数很难设计得非常高，可以应用到特殊环境下的压力参数测试。

(2)金属谐振器，即由金属材料构成的腔体谐振器，典型代表形式有矩形波导谐振腔和圆柱形波导谐振腔。金属谐振器品质因数很高，但体积通常较大，可以应用到特殊环境下的温度参数测试。

(3)介质谐振器，即由高介电常数介质构成的谐振腔，典型代表是圆柱形介质谐振器，在体积、品质因数两方面的性能适中，则介于上述两种类型二者之间，可以根据实际环境需要选择性应用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，包括：处在特殊环境下的发射单元和处在普通环境下的接收单元；所述发射单元和接收单元之间通过发射天线和接收天线通信；处在特殊环境下的发射单元内部设有无源的微波谐振结构；接收单元处于常温常压，远离了特殊环境；发射单元内部的微波谐振结构通过发射天线发射信号，接收单元的接收天线接收信号，接收单元对接收信号进行处理后得到谐振频率回波信号；

微波谐振结构在不同的被测物理参数指标下，其谐振频率回波信号的频率会有相应的改变，同被测物理参数呈单值一一对应关系，通过检测谐振频率回波信号的频率，根据谐振频率与被测物理参数的对应关系，完成特殊环境下的物理参数的提取。

2.如权利要求1所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，所述微波谐振结构与发射天线连接；所述接收单元设有射频源，所述射频源发射的信号，通过电桥分为两路，其中一路信号与本振源的信号经由参考混频器进行混频，混频后的参考中频信号IF_R作为参考信号；

另外一路信号发射到接收天线，利用接收天线提取发射天线的反射信号，接收到的反射信号通过耦合器进入接收混频器，利用接收混频器与本振源进行混频得到本振中频信号IF_A；

本振中频信号IF_A与参考中频信号IF_R同时进入中频放大调理单元进行调理比较，调理比较后的信号通过A/D转换器进行转换，转换后的信号进入信号转换与处理平台处理，处理后得到特殊环境下的微波谐振结构谐振频率的回波信号。

3.如权利要求2所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述发射天线的反射信号是由发射单元的微波谐振结构发射出来的。

4.如权利要求2所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述特殊环境是300℃以上的高温环境，10Mpa以上的高压环境。

5.如权利要求1所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述普通环境是指远离高温高压的常温常压测试环境。

6.如权利要求3所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述被测物理参数包括温度、压力。

7.如权利要求2所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述信号转换与处理平台将信号进行傅里叶反变换，得到回波信号的时域数据；

再根据微波谐振结构与接收天线的距离位置信息，设置时间门函数，对回波信号的时域数据进行加门处理，以滤除周围环境带来的背景杂波；

最后，对加门处理后的时域信号进行傅里叶变换，重新得到信噪比较高的回波信号频域数据。

8.如权利要求2所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述信号转换与处理平台处理时，F(jω)称为f(t)的傅里叶变换，f(t)称为F(jω)的傅里叶反变换，从而实现时域数据f(t)与频域数据F(jω)之间的相互转换；

$F\left(\mathrm{j\ω}\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }{\∫}_{-\frac{T}{2}}^{\frac{T}{2}}f\left(t\right)e^{-\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\mathrm{dt}={\∫}_{-\∞}^{\∞}f\left(t\right)e^{-\mathrm{j\ωt}}\mathrm{dt}---\left(1\right)$

$f\left(t\right)=\underset{T\→\∞}{\lim }\left[\underset{k=-\∞}{\overset{+\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{A}}_k{e}^{\mathrm{jk}{\mathrm{\ω}}_{1}t}\right]=\frac{1}{2\mathrm{\Π}}{\∫}_{-\∞}^{\∞}F\left(\mathrm{j\ω}\right)e^{\mathrm{j\ωt}}\mathrm{d\ω}---\left(2\right).$

9.如权利要求1或2所述的基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取装置，其特征是，

所述微波谐振结构包括：平面传输线谐振器、金属谐振器和介质谐振器。

10.基于谐振频率测试的特殊环境物理参数提取方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤(1)：处于一般环境的接收单元的射频源发出信号，经过电桥分为两路，其中一路信号与本振源的信号经由参考混频器进行混频，混频后的参考中频信号IF_R作为参考信号；另外一路发射到接收单元的接收天线上，接收天线从发射天线中提取微波谐振结构发射的反射信号；反射信号经由接收天线、耦合器进入接收混频器，接收混频器与本振源进行混频得到本振中频信号IF_A；

步骤(2)：本振中频信号IF_A与参考中频信号IF_R同时进入中频放大调理单元进行调理比较，调理比较后的信号通过A/D转换器进行转换，转换后的信号进入信号转换与处理平台处理，通过信号处理与杂波抑制，得到特殊环境下的微波谐振结构的谐振频率回波信号；

其中，微波谐振结构在不同的被测物理参数指标下，其谐振频率回波信号的频点会有相应的改变，同被测物理参数呈单值一一对应关系，通过检测谐振频率回波信号的频率，根据谐振频率与被测物理参数的关系，完成特殊环境下的物理参数的提取。