频载波生成单元2、功率放大器PA3和滤波器BPF4，所述射频载波生成单元2输出端与零中频接收机单元5输入端连接。
[0017]所述零中频接收机单元5，用于接收表面声波传感器7的接收载波并提取发射载波与接收载波之间的频偏测量。零中频接收机单元5包括依次连接的低噪放大器LNA51、混频器Mixer52和射频滤波器LPF53，利用其中的低噪放大器51、混频器52以及射频滤波器53，直接构成零中频接收机，一步到位的将频偏提取出来，简化了频偏测量。
[0018]进一步参考图2和图3，所述射频载波生成单元2，用于提供射频载波，从而激励所述表面声波传感器7产生了接收载波；所述微控制单元MCU1，用于根据频偏测量计算出接收载波频率，再将计算出接收载波频率换算为温度值。射频载波生成单元2包括直接数字频率合成器DDS21和锁相环PLL22，所述锁相环PLL22输出端与所述混频器Mixer52连接。直接数字频率合成器DDS21包括相位累加器211、波形存储器R0M212、D / A转换器213、滤波器214。所述锁相环PLL22包括鉴相器TO221、低通滤波器滤波LPF222和压控振荡器VC0223o
[0019]其工作原理为:相位累加器211由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。每来一个时钟脉冲fs，加法器将频率控制字k与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。累加寄存器将加法器在上一个时钟脉冲作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端，以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字k相加。这样，相位累加器211在时钟作用下，不断对频率控制字进行线性相位累加。相位累加器211在每一个时钟脉冲输入时，把频率控制字累加一次，相位累加器211输出的数据就是合成信号的相位，相位累加器的溢出频率就是DDS21输出的信号频率。用相位器211输出的数据作为波形存储器R0M212的相位取样地址，这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值(二进制编码)经查找表查出，完成相位到幅值转换。波形存储器的输出送到D / A转换器213，D / A转换器213将数字量形式的波形幅值转换成所要求合成频率的模拟量形式信号。低通滤波器214用于滤除不需要的取样分量，以便输出频谱纯净的正弦波信号。鉴相器221检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成Vd(t)电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波222后形成压控振荡器223的控制电压Vc⑴，对压控振荡器223输出信号Vo⑴的频率实施控制，为微控制单元MCU提供了灵活的射频载波，同时这个载波也提供给控制器接收机混频使用
微控制单元MCU1，用于控制射频载波生成单元2发射载波并根据频偏测量计算出接收载波频率，再将计算出接收载波频率换算为温度值，其收发信机采用TDD (时分双工)结构，避免了使用昂贵的双工器，降低了控制器的成本。
[0020]以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于表面声波的无源无线温度传感器，包括表面声波传感器(7)，所述表面声波传感器(7)与滤波器BPF (4)或零中频接收机单元(5)连接，其特征在于，零中频接收机单元(5)和与零中频接收机单元(5)输出端依次连接的A/D转换器(6)、微控制单元MCU(I)、射频载波生成单元(2)、功率放大器PA (3)、滤波器BPF (4)，所述射频载波生成单元(2 )输出端与零中频接收机单元(5 )输入端连接， 所述射频载波生成单元(2)，用于提供发射载波，激励所述表面声波传感器(7)产生接收载波； 所述零中频接收机单元单元(5)，用于接收表面声波传感器(5)的接收载波并提取发射载波与接收载波之间的频偏量； 所述微控制单元MCU (I )，用于控制射频载波生成单元(2)发射载波并根据频偏量计算出接收载波频率，再将计算出接收载波频率换算为温度值。2.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述零中频接收机单元(5)包括依次连接的低噪放大器LNA (51)、混频器Mixer (52)和射频滤波器LPF (53)。3.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述射频载波生成单元(2)包括直接数字频率合成器DDS (21)和锁相环PLL (22)，所述锁相环PLL (22)输出端与所述混频器Mixer (52)连接。4.根据权利要求3所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述直接数字频率合成器DDS (21)包括依次连接的相位累加器(211)、波形存储器ROM( 212 )、D / A转换器(213)和滤波器(214)。5.根据权利要求3所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述锁相环PLL (22)包括鉴相器H) (221)、低通滤波器滤波LPF (222)和压控振荡器VCO(223)06.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述微控制单元MCU (I)的收发信机采用时分双工TDD结构。7.根据权利要求5所述的一种基于表面声波的无源无线温度传感器，其特征在于，所述的鉴相器ro (221)的具体步骤为:鉴相器检ro (221)测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成Vd(t)电压信号输出，该信号经低通滤波器(222)滤波后形成压控振荡器(223)的控制电压Vc (t)，对压控振荡器(223)输出信号Vo (t)的频率实施控制。
【专利摘要】本发明公开了一种基于表面声波的无源无线温度传感器，表面声波传感器能够将电磁波和声表面波相互转换，实现机电能量互换，表面声波组件将天线的电磁能直接高效转换为声能进行传收。同时，利用零中频接收机单元测量振荡频率偏移值，进一步与微控制单元MCU根据与振荡频率偏移值之间的关系，而确定待测温度值。采用直接数字频率合成器DDS模块和锁相环PLL倍频结合的方式，为微控制单元MCU提供灵活的射频载波。零中频接收机单元，一步到位的将频偏提取出来，简化了频偏测量。控制器收发信机采用TDD（时分双工）结构，避免了使用昂贵的FDD双工器，降低了成本。
【IPC分类】G01K11/22
【公开号】CN105222919
【申请号】CN201510706401
【发明人】朱云
【申请人】珠海黑石电气自动化科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月23日