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专利号: 2019102460892
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于声表面波传感器的频率信号检测系统,其特征在于,包括测量通路、参考通路和数据处理单元;

所述测量通路包括测量SAW传感器、相位调节器、放大器、低通滤波器、分频器和整形器;所述参考通路包括参考SAW传感器、相位调节器、放大器、低通滤波器、分频器和整形器;

所述数据处理单元包括第一频率测量单元、第二频率测量单元和减法器;所述测量SAW传感器为对待测物理量敏感的SAW传感器,参考SAW传感器为对待测物理量不敏感的SAW传感器;

所述测量通路中,测量SAW传感器采集的信号经放大器放大后输入相位调节器,经相位调节器后,回路中的振荡信号处于谐振点上,然后再输入测量SAW传感器,输出的频率信号经低通滤波器滤波、分频器降噪后,输入整形器,经整形器转换为数字信号;

所述参考通路中,参考SAW传感器采集的信号经放大器放大后输入相位调节器,经相位调节器后,回路中的振荡信号处于谐振点上,然后再输入参考SAW传感器,输出的频率信号经低通滤波器滤波、分频器降噪后,输入整形器,经整形器转换为数字信号;

所述测量通路输出的数字信号经第一频率测量单元后,得到测量通路的频率;参考通路输出的数字信号经第二频率测量单元后,得到参考通路的频率;测量通路和参考通路的频率经减法器相减,即可得到待测物理量的频率。

2.根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的频率信号检测系统,其特征在于,所述第一频率测量单元和第二频率测量单元包括同步电路、时间闸门、计数闸门、被测计数器、标准计数器、时间测量单元和运算器。

3.根据权利要求1所述的基于声表面波传感器的频率信号检测系统,其特征在于,所述第一频率测量单元和第二频率测量单元对信号的频率进行测量的具体过程为:首先,被测信号经同步电路获得在时间闸门开启后第一个上升沿的时间,计数闸门在时间闸门开启之后的被测信号的第一个上升沿开始开启,在时间闸门关闭之后被测信号的第一个上升沿之后关闭;当计数闸门开启时被测计数器开始计数,当计数闸门关闭时停止计数;而标准计数器则是当计数闸门开启后的标准信号的第一个上升沿开始计数,当计数闸门关闭时立即停止计数;

然后,时间测量单元计算t1和t2,具体为计算计数闸门开启到计数闸门开启后标准信号的第一个上升沿的时间间隔t1,以及计数闸门关闭后到计数闸门关闭后标准信号的第一个上升沿的时间间隔t2;

最后,计算被测信号的频率:

其中,ft为被测信号的频率,fs为标准信号的频率,计数闸门的时间段内被测信号共计数Nt,标准信号共计数Ns。

4.一种基于权利要求1所述的频率信号检测系统的阵列传感器系统,包括一个参考通路、至少一个测量通路、数据处理单元。