本實用新型涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種聲表面波諧振器型分布式溫度感測結構。

背景技術：

聲表面波諧振器由制作在壓電基片上的兩個反射柵陣列構成諧振腔，置于諧振腔內(nèi)適當位置的叉指換能器所激發(fā)的聲表面波在兩個反射柵之間來回反射、疊加而發(fā)生諧振，諧振頻率決定于叉指換能器及反射柵陣列的結構參數(shù)以及聲表面波波速。

當壓電基片的環(huán)境溫度發(fā)生變化時，由于熱應力應變的作用，基片材料的彈性系數(shù)、密度等，以及叉指換能器的幾何結構參數(shù)發(fā)生變化，導致聲表面波諧振器的的諧振特性發(fā)生變化，依據(jù)聲表面波諧振器的諧振頻率與溫度的相關關系，可以通過測量聲表面波諧振器的諧振頻率及其變化來確定其所在位置處的溫度。

采用聲表面波諧振器作為穩(wěn)頻元件，可以結合放大電路、移相網(wǎng)絡等構成聲表面波諧振器型振蕩器，振蕩器輸出的振蕩信號的頻率反映所在位置處溫度狀況，可以通過測量聲表面波諧振器型振蕩器振蕩頻率及其變化，確定和分析其所在位置處的溫度及其變化情況。

現(xiàn)有基于聲表面波諧振器以及聲表面波諧振器型振蕩器的傳感應用大多為單個器件的獨立運用，不適合對分布式溫度系統(tǒng)中溫度的分布狀況及變化情況進行感測和分析。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種基于聲表面波諧振器的分布式參量傳感結構。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種聲表面波諧振器型分布式溫度感測結構, 其特征在于：包括設置于待感測分布式溫度系統(tǒng)中的若干個溫度感測單元和單元碼譯碼電路，單元碼譯碼電路上設有單元碼輸入端、譯碼輸出端，所述溫度感測單元包括串聯(lián)的聲表面波諧振器型振蕩器和電平選通高頻開關，所述聲表面波諧振器型振蕩器包括聲表面波諧振器、反饋放大電路、移相匹配電路、高頻信號線，聲表面波諧振器、反饋放大電路、移相匹配電路經(jīng)高頻信號線連接，采用聲表面波諧振器作為溫度感應元件和振蕩器穩(wěn)頻元件；各個溫度感測單元并聯(lián)相接，各個溫度感測單元的高頻振蕩信號輸出端匯集為高頻振蕩信號輸出端口，外接頻率計，且各個溫度感測單元的靠近高頻振蕩信號輸出端一端的高頻信號線上設有電平選通高頻開關，各個電平選通高頻開關的選通端接至數(shù)字譯碼電路的譯碼電路輸出端。

所述各個溫度感測單元中所包含的聲表面波諧振器的標稱諧振頻率一致。

所述電平選通高頻開關的選通端至單元碼譯碼電路的譯碼輸出端之間由電平選通高頻開關選通線相連。

所述電平選通高頻開關為高頻低損耗的PIN開關管。

本實用新型結構合理簡單、使用容易，通過本實用新型，一種基于聲表面波諧振器的分布式溫度感測結構，包括若干個溫度傳感單元，設置在待感測分布式溫度系統(tǒng)的適當位置處，溫度傳感單元由串聯(lián)的聲表面波諧振器型振蕩器和電平選通高頻開關組成；所述聲表面波諧振器型振蕩器由聲表面波諧振器、反饋放大電路、移相匹配電路等組成，聲表面波諧振器用作振蕩電路穩(wěn)頻元件和分布式溫度傳感元件，電平選通高頻開關用于對各個溫度傳感單元進行選通與切換；各個溫度傳感單元相互并接，其輸出端匯集為高頻振蕩信號輸出端口，外接頻率計，各個電平選通高頻開關的選通端由電平選通高頻開關選通線接至單元碼譯碼電路輸出端口；各個溫度傳感單元的數(shù)字編碼經(jīng)單元碼譯碼電路譯碼，選通對應的電平選通高頻開關，由此選通對應的溫度感測單元；由頻率計檢測各個溫度傳感單元輸出的與其所包含的聲表面波諧振器諧振頻率對應的高頻振蕩信號的頻率，依據(jù)聲表面波諧振器的諧振頻率與溫度之間的相關關系，通過檢測各個溫度傳感單元輸出高頻振蕩信號的頻率，確定和分析所感測的分布式溫度系統(tǒng)中溫度的分布狀況及變化情況。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型通過在分布式參量系統(tǒng)中設置若干基于聲表面波諧振器的溫度感測單元，利用電平選通高頻開關選通各個溫度感測單元，通過檢測各個溫度感測單元中聲表面波諧振型振蕩器輸出信號的頻率，依據(jù)溫度傳感單元所輸出的高頻信號的諧振頻率與待感測分布式系統(tǒng)中聲表面波諧振器所在位置處的溫度之間的相關關系，分析所感測的分布式參量系統(tǒng)中溫度的分布狀態(tài)及變化規(guī)律，從而實現(xiàn)對分布式參量系統(tǒng)中溫度的測量與分析。

本實用新型的溫度敏感元件采用聲表面波諧振器，構成聲表面波諧振型振蕩器，感測結果直接以頻率輸出，易于實現(xiàn)數(shù)字化。

附圖說明

圖1是本實用新型的總體結構示意圖；

圖2是本實用新型的溫度感測單元結構示意圖；

圖中：1 溫度感測單元、2高頻振蕩信號輸出端口、3高頻信號線、4 單元碼譯碼電路、11 聲表面波諧振器、12 電平選通高頻開關、13反饋放大電路、14 移相匹配電路、21 高頻振蕩信號輸出端、41單元碼輸入端、42譯碼輸出端、121 電平選通高頻開關選通線。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

具體實施例：

如圖1和圖2所示的一種聲表面波諧振器型分布式溫度感測結構，

一種聲表面波諧振器型分布式溫度感測結構, 包括設置于待感測分布式溫度系統(tǒng)中的若干個溫度感測單元1和單元碼譯碼電路4，在單元碼譯碼電路4上設置單元碼輸入端41、譯碼輸出端42，溫度感測單元1包括串聯(lián)的聲表面波諧振器型振蕩器和電平選通高頻開關12，聲表面波諧振器型振蕩器包括聲表面波諧振器11、反饋放大電路13、移相匹配電路14、高頻信號線3，聲表面波諧振器11、反饋放大電路13、移相匹配電路14經(jīng)高頻信號線3連接，采用聲表面波諧振器11作為溫度感應元件和振蕩器穩(wěn)頻元件；將各個溫度感測單元1并聯(lián)相接，各個溫度感測單元1的高頻振蕩信號輸出端21匯集為高頻振蕩信號輸出端口2，外接頻率計，且各個溫度感測單元1的靠近高頻振蕩信號輸出端21一端的高頻信號線3上設有電平選通高頻開關12，各個電平選通高頻開關12的選通端接至數(shù)字譯碼電路4的譯碼電路輸出端42。

所述各個溫度感測單元1中所包含的聲表面波諧振器11的標稱諧振頻率一致。電平選通高頻開關12的選通端至數(shù)字譯碼電路4的譯碼電路輸出端42之間由電平選通高頻開關選通線121相連。

感測時，將各個溫度感測單元1的單元碼依次輸入單元碼譯碼電路4進行譯碼，選通對應的電平選通高頻開關12，繼而選通各個溫度感測單元1；用頻率計檢測各個溫度感測單元1輸出的對應于聲表面波諧振器11諧振頻率的高頻振蕩信號的頻率，由各個溫度感測單元1的實測頻率值及其相對于聲表面波諧振器11標稱諧振頻率的偏離值，確定所感測分布式溫度系統(tǒng)中各個感測點的溫度及其分布情況；

其具體實施步驟為：

（1）采用聲表面波諧振器型振蕩器與電平選通高頻開關12串聯(lián)構成溫度感測單元；

（2）聲表面波諧振器型振蕩器由聲表面波諧振器11和反饋放大電路13、移相匹配電路14組成，選用常規(guī)的315MHz或者433MHz的雙端對聲表面波諧振器作為振蕩器穩(wěn)頻元件和溫度感應元件，其中壓電基片選用溫度系數(shù)較大的128°Y-X鈮酸鋰單晶片或者LST石英單晶片。

（3）選用高頻低損耗的PIN開關管作為電平選通高頻開關12，低電平選通有效；

（4）在待感測分布式溫度系統(tǒng)中選定若干個感測點，設置溫度感測單元1，所選感測點的位置和數(shù)目依據(jù)所感測的分布式溫度系統(tǒng)的特點和感測要求而定；

（5）并聯(lián)連接各個溫度感測單元1，各個溫度感測單元1的輸出端匯集為高頻振蕩信號輸出端口21，外接頻率計；

（6）各個溫度感測單元1的單元碼依次輸入單元碼譯碼電路4進行譯碼，并通過電平選通高頻開關12逐一選通各個溫度感測單元1；

（7）用頻率計從高頻信號輸出端口21檢測經(jīng)所選通溫度感測單元1中聲表面波諧振器型振蕩器輸出的高頻振蕩信號的頻率；

（8）由測量所得的振蕩頻率及其與聲表面波諧振器標稱諧振頻率的偏離值確定所感測分布式溫度系統(tǒng)中各個感測點的溫度及其分布和變化情況。

熟知本領域的人士將理解，雖然這里為了便于解釋已描述了具體實施例，但是可在不背離本實用新型精神和范圍的情況下做出各種改變。因此，除了所附權利要求之外，不能用于限制本實用新型。