СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАПРОСНОГО СИГНАЛА ДЛЯ ДАТЧИКА НА ПАВ С ОТРАЖАЮЩИМИ СТРУКТУРАМИ
METHOD OF GENERATING INTERROGATION SIGNAL FOR SAW SENSOR WITH REFLECTING STRUCTURES

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении и машиностроении для измерения физических величин, в том числе деформации, давления, температуры.
Известен способ формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ в виде радиоимпульса фиксированной частоты. Чувствительный элемент для измерения физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, представляющий собой линию задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ) (Wireless passive SAW identification marks and sensors. L. Reindl, 2-nd Int. Symp. Acoustic wave devices for future mobile communicstion systems, Chiba univ., 2004), состоит из двух встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расположенных на пьезоплате напротив друг друга.
Недостатком этих чувствительных элементов для измерения физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, - линий задержки на ПАВ является малая переизлученная энергия.
Известен способ формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ в виде радиоимпульса фиксированной частоты для резонаторных датчиков. Чувствительный элемент для измерения физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, представляет собой одновходовый резонатор (Зеленка И. Пьезоэлектрические резонаторы на объемных и поверхностных акустических волнах. М.: Мир, 1990, 584 с.), состоящий из ВШП структуры и расположенных по обе стороны от ВШП металлизированных штыревых отражающих структур. В качестве информационного сигнала используется собственная (резонансная частота резонатора).
Недостатком этих резонаторов, применительно к измерению физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, является малая переизлученная энергия.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ в виде линейночастотомодулированного радиоимпульса, согласованного с импульсной характеристикой согласованного фильтра, выполненного в виде дисперсионной линии задержки на ПАВ. Чувствительный элемент для измерения физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, представляет собой дисперсионную линию задержки (Wireless passive SAW identification marks and sensors. L. Reindl, 2-nd Int. Symp. Acoustic wave devices for future mobile communicstion systems, Chiba univ., 2004), состоящую из ВШП и расположенных на пьезоплате с одной стороны от ВШП отражающих структур в виде системы канавок с переменным периодом, образующих дисперсионную структуру. В качестве информационного сигнала используется время задержки однократно отраженного сигнала. По сравнению с резонаторами и линиями задержки чувствительный элемент деформации с дисперсионными структурами имеет большую чувствительность.
Недостатком этого способа формирования запросного сигнала, применительно к измерению физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, также является малая энергия переизлученного сигнала.
Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании для измерения с помощью датчиков на ПАВ физических величин, в том числе деформации, давления, температуры, известного способа формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ в виде линейночастотомодулированного радиоимпульса для дисперсионной линии задержки - прототипа, является следующий его недостаток: утилизация (принудительное поглощение) энергии ПАВ, оставшейся после первого отражения.
Задачей настоящего изобретения является увеличение переизлученной датчиком на ПАВ энергии.
Технический результат достигается тем, что предлагается способ формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ с отражающими структурами, состоящий в формировании радиосигнала, таким образом, что запросный сигнал состоит из последовательности двух частных сигналов, первый из которых обеспечивает максимизацию энергии во втором отражении от отражающих структур датчика на ПАВ, а второй по времени частный сигнал обеспечивает максимизацию энергии в первом отражении от отражающих структур датчика на ПАВ, при этом поверхностные акустические волны от первого и второго отражений синфазно складываются на ВШП.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведена схема прохождения запросного сигнала в датчике на ПАВ с отражающими структурами.
Запросный сигнал состоит из последовательности двух частных сигналов S2 и S1, каждый длительностью Т, первый по времени из которых (S2) обеспечивает максимизацию энергии во втором отражении от отражающих структур 1 датчика на ПАВ, а второй по времени частный сигнал (S1) обеспечивает максимизацию энергии в первом отражении от отражающих структур 1 датчика на ПАВ, при этом поверхностные акустические волны от первого и второго отражений синфазно складываются на ВШП2.
Способ работает следующим образом.
На датчик на ПАВ с отражающими структурами поступает запросный сигнал. Запросный сигнал поступает на ВШП 2 и преобразуется в ПАВ. ПАВ распространяется между двух отражающих структур 1 и подвергается по меньшей мере двукратному отражению от отражающих структур 1 датчика на ПАВ.
Запросный сигнал состоит из последовательности двух частных сигналов S2 и S1, каждый длительностью Т, первый по времени из которых (S2) обеспечивает максимизацию энергии во втором отражении от отражающих структур 1 датчика на ПАВ, а второй по времени частный сигнал (S1) обеспечивает максимизацию энергии в первом отражении от отражающих структур 1 датчика на ПАВ, при этом ПАВ от первого и второго отражений синфазно складываются на ВШП 2, что обеспечивает увеличение переотраженной ВШП 2 датчика на ПАВ энергии.
Таким образом, предложенный способ формирования запросного сигнала для датчика на ПАВ с отражающими структурами позволяет увеличить переизлученную датчиком на ПАВ с отражающими структурами энергию.
Источники информации
1. Зеленка И. Пьезоэлектрические резонаторы на объемных и поверхностных акустических волнах. М.: Мир, 1990, 584 с.
2. Wireless passive SAW identification marks and sensors. L. Reindl, 2-nd Int. Symp. Acoustic wave devices for future mobile communicstion systems, Chiba univ., 2004 - прототип.