發(fā)布時(shí)間：2017-04-14 12:14

  本文關(guān)鍵詞：聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聲表面波傳感器是一種新型的傳感器,相比傳統(tǒng)的傳感器而言,它具有體積小、成本低、靈敏度高、集成化程度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),所以很廣泛的應(yīng)用于壓力、溫度、加速度、氣體、化學(xué)和生物等領(lǐng)域的測(cè)量。聲表面波傳感器利用聲表面波器件為轉(zhuǎn)換元件,將感受到的被測(cè)量參數(shù)轉(zhuǎn)換成可用于輸出的信號(hào),聲表面波氣體傳感器通過(guò)測(cè)量器件在吸附氣體后物理特性的變化,比如頻率,振幅,相位等的變化,來(lái)完成測(cè)量的目的。基于壓電特性,聲表面波器件傳輸高頻信號(hào),聲表面波傳感器易于實(shí)現(xiàn)無(wú)線化傳感。聲表面波煤礦瓦斯傳感器是由吸附煤礦瓦斯氣體的敏感薄膜與壓電基底及相應(yīng)匹配電路組成的,匹配電路是整個(gè)傳感器測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)傳感器信號(hào)的獲取有著至關(guān)重要的作用。本文主要對(duì)聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路展開研究,選用聲表面波延遲線型器件構(gòu)成的煤礦瓦斯傳感器,基于雙通道振蕩器法檢測(cè)原理,設(shè)計(jì)帶通濾波電路,混頻器電路,低通濾波電路,放大整形電路,并對(duì)各部分電路進(jìn)行理論及仿真分析,最后制備聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路,并對(duì)電路進(jìn)行了調(diào)試及測(cè)試。聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路主要由帶通濾波電路,混頻器電路,低通濾波電路,放大整形電路四部分構(gòu)成,每部分電路的設(shè)計(jì)均有理論分析及仿真驗(yàn)證,理論分析過(guò)程利用Agilent的先進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)(Advanced Design System,ADS)軟件及NI公司的Multisim12.0軟件進(jìn)行相應(yīng)部分電路的設(shè)計(jì),通過(guò)ADS軟件對(duì)混頻器電路進(jìn)行諧波平衡仿真,對(duì)帶通濾波電路進(jìn)行S參數(shù)仿真,分析這兩部分電路的性能指標(biāo),通過(guò)Multisim12.0軟件對(duì)壓控電壓源型與無(wú)限增益多路反饋型低通濾波電路進(jìn)行瞬態(tài)仿真分析與AC交流仿真分析,通過(guò)對(duì)比研究不同類型的濾波器性能,選取最佳性能的濾波器應(yīng)用在匹配檢測(cè)電路之中,通過(guò)Multisim12.0軟件設(shè)計(jì)放大整形電路,并對(duì)放大整形電路仿真分析,最后完成印制電路PCB板的工作,這部分工作結(jié)合Altium Designer 6軟件進(jìn)行原理圖及PCB版圖的繪制,并做了初步測(cè)試。本課題主要任務(wù)是聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)與研究,對(duì)聲表面波煤礦瓦斯傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用具有一定意義。
【關(guān)鍵詞】：聲表面波 瓦斯傳感器 濾波器 混頻器 放大整形
【學(xué)位授予單位】：西京學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 聲表面波傳感器檢測(cè)電路的國(guó)內(nèi)外研究概況14-16
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容16
• 1.4 本章總結(jié)16-17
• 第二章 聲表面波煤礦瓦斯傳感器特點(diǎn)及檢測(cè)方法17-23
• 2.1 聲表面波器件的特點(diǎn)17-18
• 2.1.1 壓電基片17-18
• 2.1.2 叉指換能器（IDT）18
• 2.2 聲表面波(SAW)煤礦瓦斯傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-20
• 2.3 聲表面波(SAW)煤礦瓦斯傳感器的檢測(cè)方法20-22
• 2.4 本章總結(jié)22-23
• 第三章 聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路設(shè)計(jì)23-53
• 3.1 帶通濾波器電路設(shè)計(jì)23-30
• 3.1.1 帶通濾波電路仿真27-28
• 3.1.2 帶通濾波電路仿真結(jié)果28-30
• 3.2 混頻電路設(shè)計(jì)30-34
• 3.2.1 混頻器仿真模型建立33
• 3.2.2 混頻器仿真結(jié)果33-34
• 3.3 低通濾波電路設(shè)計(jì)34-48
• 3.3.1 Multisim仿真模型建立43-45
• 3.3.2 低通濾波電路仿真結(jié)果分析45-48
• 3.4 放大整形電路設(shè)計(jì)48-52
• 3.5 本章總結(jié)52-53
• 第四章 系統(tǒng)電路測(cè)試及研究53-59
• 4.1 匹配檢測(cè)電路制作53-54
• 4.2 PCB板阻抗計(jì)算54-56
• 4.3 電路測(cè)試分析56-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-60
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀碩士期間的研究成果63-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：聲表面波煤礦瓦斯傳感器匹配檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：305975