先驅(qū)體陶瓷傳感器是一種能測高溫的無線無源傳感器。該傳感器是基于諧振腔原理制成,當(dāng)傳感器所處溫度發(fā)生變化時,傳感器的諧振頻率也會隨之改變,且每一溫度值與其諧振頻率是相對應(yīng)的。根據(jù)這一特性,對傳感器發(fā)送某頻段的射頻信號,然后對傳感器返回的反射信號進(jìn)行分析得到其諧振頻率,從而得到溫度值。本文的設(shè)計(jì)思想可分為兩點(diǎn):一是如何產(chǎn)生某頻段的射頻信號并將射頻信號傳輸至傳感器,二是如何采集傳感器的反射信號并通過反射信號得到諧振頻率�；谙闰�(qū)體陶瓷傳感器的12¹3GHz射頻測溫系統(tǒng)分為控制器模塊、信號發(fā)生模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、信號采集模塊、外部顯示模塊。本系統(tǒng)以FPGA作為控制器,控制LMX2592信號源產(chǎn)生恒幅基頻信號,經(jīng)倍頻器進(jìn)行2倍頻后生成所需頻段的射頻信號,射頻信號經(jīng)環(huán)行器和波導(dǎo)天線傳輸至傳感器;傳感器受到射頻信號激勵后會產(chǎn)生反射信號,然后通過波導(dǎo)天線接收其反射信號;接收的反射信號經(jīng)檢波器轉(zhuǎn)換成可采集的電壓信號,再經(jīng)AD采集轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;FPGA控制器將AD采集的數(shù)據(jù)通過三段式掃頻算法和濾波等處理后求得諧振頻率。最后用加熱臺對傳感器進(jìn)行加溫測試,得出諧振頻率在25^3... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文內(nèi)容規(guī)劃
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 傳感器基本原理介紹
    2.2 微波射頻測量技術(shù)
    2.3 測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟
    2.4 測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    2.5 本章小結(jié)
第3章 測溫系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 控制器模塊
    3.2 掃頻信號發(fā)生模塊
        3.2.1 信號源選型
        3.2.2 倍頻器與放大器
        3.2.3 帶通濾波器
    3.3 信號轉(zhuǎn)換模塊
    3.4 信號采集模塊
    3.5 集成電路設(shè)計(jì)
        3.5.1 FPGA外圍電路設(shè)計(jì)
        3.5.2 AD采集電路設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 FPGA軟件設(shè)計(jì)
    4.1 掃頻信號軟件設(shè)計(jì)
        4.1.1 SPI通信軟件設(shè)計(jì)
        4.1.2 浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算
        4.1.3 LMX2592寄存器配置
        4.1.4 掃頻算法處理
    4.2 數(shù)據(jù)采集模塊軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 AD采樣時序
        4.2.2 限幅濾波處理
        4.2.3 AD采集模塊調(diào)試
    4.3 SD卡存儲模塊軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 SD卡初始化設(shè)計(jì)
        4.3.2 SD卡讀寫操作設(shè)計(jì)
    4.4 串口通信軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 串口發(fā)送與接收
        4.4.2 顯示屏通信設(shè)置
        4.4.3 上位機(jī)通信設(shè)置
    4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.1 掃頻信號實(shí)測分析
    5.2 諧振頻率測試分析
        5.2.1 恒溫測試
        5.2.2 加溫測試
    5.3 傳感器測試結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3447724