用于电力设备远距离无源无线温度监测的传感器及其系统

摘要

本发明提供了一种用于电力设备远距离无源无线温度监测的传感器，包括：单向叉指换能器、频率正交反射栅码片组；所述频率正交反射栅码片组，包括：n个依次排列的码片；所述n个码片构成一种传感器编码；每个码片由一种周期的电极组成，形成对一个正交子频率的反射；所述多个码片之间形成的子频率相互正交；每个码片反射信号的时域长度保持一致，满足正交条件。本发明还提供相应的系统。本发明提供的远距离、多点连接和抗干扰的声表面波无线传感器方法，解决了码分复用编码的无源传感器系统的“远近效应”，能够满足智能电网对电力设备温度无线监测的要求。

主权项

一种用于电力设备远距离无源无线温度监测的传感器，其特征在于，包括：单向叉指换能器、频率正交反射栅码片组；所述频率正交反射栅码片组，包括：n个依次排列的码片；所述n个码片构成一种传感器编码；每个码片由一种周期的电极组成，形成对一个正交子频率的反射；所述n个码片之间形成的子频率相互正交；每个码片反射信号的时域长度保持一致，满足正交条件；在每一个频率正交反射栅码片组中，相邻的码片之间均设置一个相等的固定时延τ_D作为保护填充，以在时域空间对不同频率信号的叠加与相互影响形成隔断，抑制各子频率间的干扰；所述传感器为通过如下步骤优化后的传感器：‑通过格林函数结合有限元工具，优化SAW传感器换能器和反射栅结构，降低插入损耗，具体为：根据铌酸锂基片上不同取向、换能器和开路、短路、浮动指条式反射栅在基频及二次谐频下：指条数、金属化厚度、金属化率及浮动指条拓扑加权、位置加权与反射、透射系数的幅值和相位变化规律，计算不同指条数、金属化厚度、金属化率条件下反射栅的反射系数和透射系数；利用其规律性，设计出各正交频率分量反射系数相同的SAW传感器；利用Lagrangian描述下的温度系数，带入格林函数，优化出对各正交频率反射特性的温度变化斜率最低的反射栅拓扑结构，降低温度对反射率的影响，保证传感器阅读距离不随着温度升高而又显著下降。