声表面波无线无源温度监测系统
声表面波无线无源温度监测系统
摘 要：介绍了一种声表面波无线无源温度监测系统，并和其它测温方案进行比较，它具有安装简单、安全可靠、连续监测等特点，对电网系统中的设备触点具有实时在线温度监测功能。
关键词：声表面波；温度监测，无线无源
中图分类号：tp319 文献标识码：a 文章编号：16727800（2013）002009302
0 引言
近年来，我国快速的现代化发展对电网系统提出了越来越越高的要求，现代电力朝着高电压和大容量发展。在此背景下，对电网系统的安全运行提出了更高的要求。随着材料技术、微电子加工技术、信号处理技术等科学技术的飞速发展，使得在声表面波技术基础上研制出的具有体积小以及可靠性高等优点的声表面波器件在电力通讯领域得到了应用。
由于电网系统中的高压开关柜密闭运行，人工巡视无法实现，而它又是电网系统的核心部分之一，它的安全稳定运行非常重要。作为高压开关柜内的开关触头及母排连接节点更是重要隐患，当其中某个节点发生氧化腐蚀导致接触电阻增大，会使其局部温度升高，从而可能发生火灾等事故，给电网的运行带来无法预料的后果。对高压开关柜内的触头等位置进行在线温度监测可及时发现异常，从而可提前维护，避免事故发生或者减小损失，提高经济效益和社会效益。 声表面波器件体积小，因此由其研制出的温度传感器，
适合不同的安装方式，无线信号传输不受高压开关柜内的结构影响，并且它无须供电，耐压高，高低压隔离，可免除高压击穿的危险，可实现连续不断的温度监测，使其结合计算机技术可以达到高压开关柜内的触头接触点温度在线监测，很好地解决了电网系统中高压开关柜触头接触点测量存在的问题。
1 无线无源温度监测系统
1.1 声表面波温度传感器无线测温原理
由温度采集器发射一定频率的电磁波信号，经由无线天线由声表面波温度传感器的叉指换能器接收转换成声表面波，再由器件反射器发射回叉指换能器，并重新转换为电磁波信号经由无线天线传回采集器。如果在声表面波温度传感器表面施加有温度参量的扰动，会引起声波速度的变化，从而引起接收端反射信号的频率或者相位发生相应的变化，实现对待测量的无线检测，声表面波无线测温工作原理见图1。
1.2 系统硬件结构
声表面波无线无源温度监测系统由温度传感器、温度采集器、测温主控制端组成，如图2所示。温度传感器是触点的温度感知元件，安装在被监测的触点处。温度采集器用于与一个或者多个温度传感器进行无线通讯以及进行数据的处理，它一般安装在被测温度传感器的低压侧，并通过can/rs485总线与站内测温主控终端进行通讯。测温主控终端用于将站内所有的温度传感器数据汇总，可通过网络继续与上一级监控单元通信。
1.3 温度监测系统
一个高压开关柜内安装有若干个温度传感器，温度传感器的主要功能为检测柜内被测触点的表面温度，温度采集器获得温度传感器传回的数据，进行分析和处理，然后实时输出温度数据，同时将数据传至测温主控终端。
在系统运行时，首先通过温度采集器得到各被测触点的表面温度，然后分别判断温度是否超过设定的报警和预警温度，如果超过报警温度，表明该触点温度越限，则在测温主控终端显示触点报警信息、弹出报警图标、蜂鸣器鸣叫、发出报警短信；如果超过预警温度，则在测温主控终端显示触点预警信息。温度检测系统工作流程见图3。
2 电网系统测温方案比较
由于电网系统温度监测的特殊性，通常情况被测触点很多，位置也千差万别。柜内的电磁干扰很强，都给柜内触点的温度监测带来一定的困难。目前电网系统中主要的温度监测方案有如下几种：
（1）有源无线测温。采用电池供电，利用温度敏感元件和无线通信技术相结合。这种方法无绝缘问题，测温精度比较高，缺点是电池寿命有限，尤其是在高温环境中，需要定期更换电池，不利于连续测温。
（2）红外测温。通过将被测目标的红外辐射能量转换为温度值，是一种非接触式测量，也无绝缘问题，缺点是需要定期巡检，在线测温成本比较高。
（3）光纤测温。利用光在光纤中传输产生的散射和光时域反射原理来获取空间温度分布信息，可在线测温，温度测量准确，缺点是存在光纤脏污引起的绝缘隐患。
（4）无线无源测温。通过声表面波技术，利用电磁波能量实现测温监控，无绝缘问题，温度测量准确，可连续在线测温，缺点是对安装要求比较高。
3 声表面波无线无源测温实例
声表面波无线无源温度监控系统应用实例如图4，将温度传感器固定到被测触点处，由采集器接收温度传感器传回的数据信息并进行相应的处理，转换为实测温度，然后通过rs485总线将数据上传至测温主控终端，并将采集温度数据保存到主控终端本地数据库中，作为历史数据方便用户查询使用。见图5中左边为有实时数据显示部分，右边为历史数据曲线部分。当系统测得某个被测触点温度超出用户设定的报警温度时，会在界面显示报警信息，同时蜂鸣器发出报警声音，并会发出短信通知用户排除故障，避免重大事故及经济损失。
4 结语
本文提出了一种基于声表面波无线无源温度监控方案。在电力系统中，如何测量密闭高压开关柜内各个监测点的温度，一直以来都被广泛关注。基于声表面波技术的无线无源测温技术，可为电网系统设备被测触点进行实时监测，对设备的安全运行无任何影响，目前已经成功应用到云南省一些电网系统的高压开关柜温度监测
项目中。由于该技术无线无源的独特优点，今后可能会成为智能电网中温度测量的一种主流方案，随着声表面波技术的越来越完善，它必将为电网系统的安全运行提供更可靠的保障。
参考文献：
＼[1＼] 武以立，邓盛刚，王永德.声表面波原理及其在电子技术中的应用＼[m＼].北京：国防工业出版社，1983.
＼[2＼] 王生江.基于声表面波谐振器的无线测量系统＼[j＼].测控技术，1999（9）.
＼[3＼] 肖鸣三，宋道仁.声表面波基础＼[m＼].济南：山东科学技术出版社，1980.
＼[4＼] 李平，文玉梅，黄尚廉.声表面波无源无线温度传感系统研究＼[j＼].电子测量与仪器学报，2002（4）.
（责任编辑：余 晓）
基于延迟线理论的新型无源声表面波传感器研究
第２ｌ卷第５期 ２００８年５月 传感技术学报
ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＥＮＳＯＲＳ ＡＮＤ ＡＣＴＵＡＴＯＲＳ Ｖ０Ｉ．２１ Ｎｏ．５ ＭＡＹ．２００８
Ｎｏｖｅｌ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐａｓｓｉｖｅ ＳＡＷ Ｓｅｎｓｏｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｅｌａｙ Ｌｉｎｅ Ｔｈｅｏｒｙ
ＬＩ Ｔｉａｎ—ｌｉ ，ＺＨＥＮＧ Ｌｉａｎｇ ，Ｈ【，Ｈｏｎｇ
（Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＣｍａｎｇｄｏｎｇ ５１８０５５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｏｖｅｌ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ ＳＡＷ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ。ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＳＡＷ
ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ ｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ａ ｗｅｉｇｈｔｅｄ
ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｅｐａｒａｔｅ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｉｇｎａ１．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃａｎ ｂｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ ｆｒｏｍ ＩＤＴ ｉＳ ｆｕｌｌｙ ｕｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｓ ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ＩＤＴ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｏｐｔｉｍａｌｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ．Ｔｈｉｓ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ ｓｅｎ— ｓｏｒ ｉＳ ｃａｐａｂｌｅ ｏｆ ｗｏｒｋｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
10kV高压开关柜无线测温技术
10kV 高压开关柜无线测温技术
摘要：在电力系统当中，10kV高压开关柜是一项非常关键的内容，其运行质量会对整个电力系统的安全、稳定运行造成直接的影响，但在实际运行中，受到诸多因素的影响，10kV高压开关柜非常容易出现发热故障，从而对其正常运行造成不利影响。而为了对这种情况加以改善，还需要利用无线测温技术对10kV高压开关柜进行实时的监测，使故障隐患能够及时的排除，这对于电力系统的安全、稳定运行具有非常重要的意义，所以，有必要针对相关内容进行深入的研究。
关键词：10kV；高压开关柜；无线测温技术
1无线测温的原理
无线测温的原理根据温度传感元件的不同可以分为热敏电阻温度传感器、红外测温传感器、半导体传感器、声表面温度传感器以及无源无线温度传感器，下面笔者将做进一步的分析。
1.1热敏电阻温度传感器
热敏传感器的原理就是阻值会随着温度的变化而发生改变，通过阻值的大小来反映出温度的高低。热敏传感器的优点是灵敏度比较高；缺点是热敏电阻值和温度的线性关系比较差，元件容易老化，使用的寿命相对比较短，随着使用寿命的缩短，精准度和稳定性会慢慢变差。
1.2红外测温传感器
红外测温传感器主要利用黑体辐射的定律，黑体辐射的定律:任何物体只要是高于零度，就都会发出红外线。红外线测温传感器的特点是采用的非接触式测量，测量探头和被测量的物体之间不需要任何遮挡物，也不需要做绝缘处理；缺点是在测温的过程中容易受到温度、湿度、辐射等因素的影响。
1.3半导体传感器 半导体传感器主要是将PN作为测温的元件，原理是PN会随着温度的变化而变化，加强恒定电流，通过运行中输出电流的大小来反映出柜内的温度。半导体传感器的精准度相对比较高，但是灵敏度相对热敏电阻要低一些，半导体传感器反映的时间要比热敏电阻更长一些。半导体电阻的优点是不易老化、使用的寿命相比较长，具有很高的可靠性。
1.4声表面温度传感器
声表面传感器最大的特点就是测温的方式为无源测量方式，通过无线传输的方式进行开关柜内的温度测量。声表面传感器的优点是体积比较小，不需要电源就可以工作，缺点是由于无线信号的传输距离比较短，并且在传输的工程中不允许有任何的阻碍物，被测温部位如果发生位移或者是震动的情况机会导致声表面波的相位发生变化，影响测温的准确性。
声表面波原理
声表面波原理
声表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）是一种在固体表面传播的机械波，具有许多独特的特性和应用。声表面波可以在固体表面上沿着微细晶体结构传播，其传播速度和频率范围可通过晶体材料的选择和加工工艺进行调控。声表面波技术已经在无线通信、传感器、滤波器、延迟线、微波器件等领域得到广泛应用。
声表面波的原理主要基于固体材料的弹性性质和表面结构的特殊性。当外部施加声激励信号时，固体表面上的晶格结构会发生微小的变形，这种变形会形成一种沿着表面传播的机械波，即声表面波。声表面波的传播速度取决于材料的弹性模量和密度，而频率范围则取决于晶格结构和加工工艺。
声表面波的特性使其在无线通信领域得到了广泛的应用。利用声表面波器件可以实现无源无线传感器网络中的无源传感器节点与中心控制器之间的无线通信，同时也可以实现射频信号的滤波和延迟线功能。声表面波滤波器具有高品质因数和良好的频率选择性，可以用于无线通信系统中的信号调制和解调，以及频谱分析等应用。
另外，声表面波传感器也是声表面波技术的重要应用之一。声表面波传感器利用声表面波在固体表面上的传播特性，可以实现对压力、温度、湿度、气体浓度等物理量的高灵敏度、高精度检测。声表面波传感器具有体积小、功耗低、响应速度快等优点，已经在环境监测、医疗诊断、工业控制等领域得到了广泛应用。
此外，声表面波技术还可以用于微波器件中的延迟线和滤波器。声表面波延迟线可以实现微波信号的相移和延迟，用于无线通信系统中的信号处理和频率合成。声表面波滤波器则可以实现对微波信号的频率选择性和抑制非期望频率成分，用于无线通信系统中的信号调制和解调。
总的来说，声表面波技术具有许多独特的特性和应用，已经成为无线通信、传感器、滤波器、延迟线、微波器件等领域中的重要技术手段。随着固体材料和加工工艺的不断进步，声表面波技术将会在更多领域得到广泛应用，并为人类社会的发展带来更多的便利和可能。
声表面波标签的特点
声表面波标签的特点
声表面波标签（Surface Acoustic Wave Tags，SAW标签）是一种无源无源电子标签，它利用声表面波技术实现数据的传输和存储。它具有许多独特的特点，使其在各个领域广泛应用。本文将深入探讨声表面波标签的特点，并分享对其的观点和理解。
一、声表面波标签的基本原理
声表面波标签的基本原理是利用声表面波传感器和反射器实现数据的传输。当读写设备中的射频场与标签中的天线共振时，数据被通过声表面波传感器转化为声表面波信号，并在反射器中反射回来。读写设备通过解码声表面波信号来获取数据，并实现对标签的读写操作。
二、声表面波标签的特点
1. 高安全性：声表面波标签采用接触式读写方式，相比于其他无源电子标签（如RFID标签），其读写距离更短，减少了无意中被非法读取或克隆的风险，提高了数据的安全性。
2. 高可靠性：声表面波标签的数据传输基于声表面波技术，可以克服传统电磁波通信中的多径效应和多径干扰问题，减少信号的丢失和干扰，提高了数据传输的可靠性。
3. 高读取精度：声表面波标签的传感器具有较高的灵敏度，可以实现高精度的数据读取。这使得声表面波标签在要求读取精度较高的场景中得到广泛应用，如物流追踪、库存管理等。
4. 高适应性：声表面波标签可以工作在不同频率范围内，具有很强的适应性。由于其无源无源的特点，不需要电池供电，可以在各种环境下工作并且具有较长的使用寿命。
5. 大容量存储：声表面波标签中的反射器可以根据实际需求设计成各种形式，从而提供不同容量的存储空间。这使得声表面波标签适用于不同规模和需求的应用场景。
三、对声表面波标签的观点和理解
声表面波标签作为一种新兴的无源无源电子标签技术，具有广泛的应用前景。我对于声表面波标签的特点和优势表示认同。
声表面波标签的高安全性对于一些对数据安全性要求较高的场景具有重要意义。在金融领域和军事领域，声表面波标签可以有效防止敏感信息被非法读取或篡改，提高数据的安全性。
开关柜无线测温系统说明书
- 1 - 开关柜无源无线测温系统说明书
性能特点
无需电池或电源
不易老化无污染
与开关柜同寿命
适应不同的环境
精度高无电位差
不受电磁波干扰
监控软件
概述
赛开科技开关柜温度监测系统的应用软件主要功能包括各温度传感器设备、温度监测各项参数设置、温度信息的远程获取、综合查询分析以及温度预测告警等。
根据实际情况，这些应用功能可以作为电力自动化系统的一个功能模块存在（将温度信息通过标准数据接口接入电力自动化系统），也可以单独作为一套开关柜温度监测的主站系统。各类运行管理人员通过远程访问及时准确的监控开关柜温度情况
系统功能特点
1) 多种温度监测方式
系统设定自动采集任务，定时按照既定的采样频率进行开关柜温度信息的采集。温度数据保存在数据库中，用户可以设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询。
同时，用户可以在主站系统中指定某一具体的开关柜或传感器进行实时的温度信息采集。
2) 完备的告警机制
当开关柜温度的绝对值或温度的变化率超过上限，系统为运行管理人员提供声音、光电、短信等多种方式的告警信息。及时或预知性的发现和排除故障，从而最大限度的保障电力设备的安全稳定运行。
3) 完善的系统参数设置
建立各级开关柜温度监测及管理网络，管理温度监测相关的开关柜、传感器、读入器等各类设备档案。
指定开关柜或一个具体的温度传感器进行参数的远程下发，包括传感器温度校准、各类预警值、时间、温度采集频率、传感器发射功率、信号接受门限等。
- 2 - 4) 丰富的数据展现
在监控对象上，系统既可以选定一个开关柜的一组传感器进行温度信息的监控，也可以指定一个区域（如一个台区、一条线路）的多个开关柜温度信息进行监控。
对于历史温度信息，系统提供列表、曲线等多种展现方式，方便用户进行查看。
5) 故障诊断及预测
系统提供开关柜温度与实时负荷对照等手段，对温度异常情况进行故障排除。
根据已有的温度数据及其变化规律，按照既定的预测算法为用户提供温度预测结果，并将预测值与预警值进行比较，发现有异常的可能时发送温度告警信息。
数字正交检波技术在无线声表面波传感器系统中应用
电子测量技术・２００２年第二期
数字正交检波技术在无线声表面波
传感器系统中应用
吴嘉慧 韩 韬 施文康上海交通大学
摘要文中提出用数宇式正交检披技术来测量相位的方法 通过对声表面渡的回披窄带信号进行仿真计算和误差分析，表明采
用的方法性能良好．与已有硬件实现的正交检渡器相比，测量精度太大提高。并丹析数宇正交检渡方法的宴现中．ＡＤＣ对结果的影
响。 关键词声裹面渡 无线传感器 中额采样正立检波
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＤｉｇｉｔａＩ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＳＡＷ Ｓｅｎｓｏｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ｗｕ Ｊｉａｈｕｉ ｈａｎ Ｔａｃ Ｓｈｉ Ｗｅｎｋａｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｉｇｉＩａｌ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｒｔ ｉｓ ｐｒｅ￣ｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｓｈｏｗｓ ｍｏｒｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｅｒｆｏｍｍｎｃｅ ｂｙ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｉＴｏｒ ａｒｔａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎ；ａ．￣ｌｏｗ—ｂＢＩＬｄ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｓｉ￣ａｌ ｂ ＳＡＷ ｎ∞ｆ Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｖｄｔｈ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ
ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｈａｒｄｗａｒｅ．ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｐｒｏｍｏｌｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ Ｂｅｓｉｄｅｓ．ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＡＤＣ ｉｓ ａｌｓ０ ｍｍｌｙｚｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ．ｄｅｔｅｃｔｏｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｆｈｓｏｒ ＩＦ ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｑｌ１ａｄｒａｔｕｒｅ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｒｔ
基于声表面波无线传感器实现了无线和无源化． 适于恶劣环境、封闭中空空间、旋转或移动部件的场
声表面波的应用
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一． 声表面波简介
声表面波（SAW）技术是声学和电子学相结合而形成的一门新兴边缘学科。在该技术的基础上,现已经成功地研制出声表面波带通滤波器、振荡器、表面波卷积器和传感器等声表面波器件。由于声表面波器件具有体积小、可靠性高、一致性好以及设计灵活等优点,所以在雷达、通信等领域的研究得到了广泛的应用。把声表面波技术应用于传感器技术领域在近十年来得到了很大的发展。目前, 采用技术来研制力、加速度、温度、湿度、气体及电压等一系列新型传感器的工作逐渐成为传感器研究的一个热点。
二． 声表面波传感器工作原理
SAW传感器构成的识别系统由一个SAW传感器标签、一个带主动式天线的阅读器和一个信号后处理单元组成。SAW 标签由传感器天线、压电模式、指换能器和经传感器体外编码的反射区组成。传感器天线接收由远处阅读器发送来的访问电磁脉冲信号,通过叉指换能器转化为声表面波,遇到反射条后形成回波,回波通过叉指换能器重新转化为电磁波并再次通过天线发射出去。这些回波信号形成了由晶体表面的反射条的数目和位置决定的脉冲序列,它类似于条形码图案,每个脉冲的时间延迟取决于SAW 传播速度。信号后处理单元对脉冲延迟变进行估计,实时解调出识别码。天线接收到询问信号后,由IDT将电信号转换为声波信号,声波信号撞击反射区。反射区位置不同,个数不同,会产生不同的振幅和不同的相位变化。
三． 声表面波传感器的应用
（1） LiNb03的声表面波应用
声表面波器件(SAW)的基本原理是在压电基体上通过光刻的方法制出由相互交叉的电极(一般为铝电极)组成的叉指电极(叉指换能器)，利用基片的压电效应激发起沿着表面层传播的高频超声波，从而实现滤波、延时、脉冲压缩与扩展、卷积等多种电子学功能。叉指换能器的基本构造如图，换能器的中心频率f0由声表面波的相速vs和电极的周期λ0确定:fo=vs/λ0，即声表面波器件的中心频率和声波的传播速率成正比，与电极的周期成反比，所以提高器件的中心频率主要在于如何提高声表面波的传播速率和缩短电极周期，又因为光刻技术的限制不可能无限制地缩短电极周期，因此当前制作高频声表面波器件的关键在于选择合适的基体材料和不断提高改进基体的晶-----WORD格式--可编辑--专业资料-----
SAW无线无源技术在避雷器温度监测中的应用
２０１２年第３１卷第１Ｏ期 传感器与微系统（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ） １３９
ＳＡＷ无线无源技术在避雷器温度监测中的应用
郭凤仪 ，刘志岭 ，王智勇 ，何维涛 ，陈占东
（１．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院。辽宁葫芦岛１２５１０５； ２．抚顺电瓷制造有限公司阀片试验室。辽宁抚顺１１３１２６）
摘要：由于金属氧化物避雷器（ＭＯＡ）的温度是各种参数影响的结果，故准确地判别ＭＯＡ是否工作在 热稳定状态，是避雷器在线监测的重要内容。分析了声表面波（ＳＡＷ）温度传感器的测温原理，利用无线 无源ＳＡＷ温度传感器设计了ＭＯＡ比例单元温度测量的应用方案，通过实验室比例单元热特性的研究，验 证了ＳＡＷ技术应用在避雷器无线无源测温系统中的可行性，对实现ＭＯＡ在线监测有重要意义。 关键词：声表面波；金属氧化物避雷器；无线无源；温度监测；动作负载 中图分类号：ＴＰ２１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－９７８７（２０１２）１Ｏ－０１３９ｌ－０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ＳＡＷ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ａｒｒｅｓｔｅｒ
ＧＵＯ Ｆｅｎｇ．ｙｉ ，ＬＩＵ Ｚｈｉ．１ｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ—ｙｏｎｇ ，ＨＥ Ｗｅｉ ｔａｏ ，ＣＨＥＮ Ｚｈａｎ—ｄｏｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５，Ｃｈｉｎａ； ２．ＭＯＶ Ｔｅｓｔ Ｒｏｏｍ，Ｆｕｓｈｕｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｒｃｅｌａｉｎ Ｍａｎｕｆａｄｕｒｅ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｆｕｓｈｕｎ １１３１２６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ａｒｒｅｓｔｅｒ（ＭＯＡ）ｉｓ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ， ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｊｕｄｇｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ＭＯＡ ｗｏｒｋ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｅａｄｙ ｓｔａｔｅ ｉｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｒｅｓｔｅｒ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ（ＳＡＷ）ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ ＳＡＷ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｓｃａｌｅ ｕｎｉｔ ＭＯＡ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｓｃａｌｅ ｕｎｉｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＡＷ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｎ＇ｅｓｔｅｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｉｔ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅａｎｉｎｇ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ＭＯＡ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＳＡＷ；ＭＯＡ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐａｓｓｉｖｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｄｕｔｙ
变压器油温油位一体化无源无线监测系统
变压器油温油位一体化无源无线监测系统
摘要：因为缺乏变压器油温与油位科学检测方法，进而相关专家学者经过研究，提出基于声表面波 （Surface Acoustic Wave，简称SAW） 无源无线传感技术的变压器油温油位一体化监测方法。该系统借助SAW传感技术，结合其无源无线特征分析，为传感器安全后设备维护工作的顺利进行及电气安全性提供了保障。要想获取精准的传感器温度监测结果，应做好差动结构传感器设计工作，通过有限元方法促进传感器温度敏感特性的优化。此外，以磁控开关切换天线连接，控制成本的同时，实时监测变压器油位状态，优化设计的目的是确保变压器油温油位一体化无源无线监测系统完整性，本文将尝试分析设计思路且进行试验验证，以期为专业人员研究提供参考。
关键词：变压器；油温油位一体化；无源无线；监控系统
配电网以变压器为核心设备，变压器运行的好坏对配电网运行安全性息息相关，其中利害关系可见一斑。电网在我国各地广泛分布，主要为辐射型网络，经过实践调查与资料分析了解到，由于变压器间距离较近，密集安装，进而易引发安全事故，一旦停电波及范围大。基于此，笔者认为应严格落实国家或地方发布的相关文件，遵循安全原则开展各项工作，尤其是部分农村地区变电器设备尚未更新，更要做好油温油位检测工作，促进电网智能化建设。现在广泛使用的油浮式机械油位指示器，难以动态监测尚变压器油位和油温，仅依靠人工检测不仅费时、费力，还时常出现漏检问题。变压器油温油位一体化无源无线监测系统设计能够有效解决上述问题，实现自动检测和报警。
1.
SAW传感器系统特征 SAW传感器具有无源、无限特征，其无源特性使得有源传感器的诸多弊端得以消除，无线特性为设备的电气安全性提供了保障。现阶段，在电缆接头、高压开关柜等诸多电力设备测温系统中，SAW传感器得到广泛应用，且受到人们的青睐。在变压器中SAW传感器技术的应用，实现了差动结构传感器设计，通过有限元或边界元方法，促使传感器温度采集特性优化，确保了传感器温度监测结果准确性。与此同时，新型环形PIFA平面倒F抗金属天线设计这一技术突破，集合变压器原有油位计与温度监测传感器功能为一体，配合阅读装置应用，基于声表面波技术下，形成完成的变压器油温、油位在线监测系统[1]。
开关柜测温系统
WSTM-ZTS
无源无线开关柜温度监测系统
北京紫御湾科技有限公司
2010年9月
北京紫御湾科技有限公司
目录
1. 必要性 ............................................................................................... 3
2. 技术优势 ........................................................................................... 3
2.1. 传统测温方式面临的问题 ........................................................................................... 3
2.2. 无源无线测温的优势 ................................................................................................... 3
3. 系统方案 ........................................................................................... 4
4. 产品介绍 ........................................................................................... 5
4.1. 温度传感器 ................................................................................................................... 5