关于微波传感器的分类以及常见的应用场合解析
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随着社会的快速发展,我们的微波传感器也在快速发展,那么你知道微波传感器的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。
什么是微波传感器
微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的设备。包括感应物体的存在、移动速度、距离、角度等信息。发射天线发射的微波遇到被测物体时会被吸收或反射,导致功率发生变化。如果利用接收天线接收穿过或被被测物体反射的微波,并将其转换为电信号,再由测量电路进行处理,就实现了微波检测。微波传感器主要由微波振荡器和微波天线组成。微波振荡器是一种产生微波的装置。构成微波振荡器的部件是速调管、磁控管或一些固体部件。微波振荡器产生的振荡信号需要通过波导传输并通过天线发射。为了使发射的微波具有一致的方向性,天线应具有特殊的结构和形状。
微波传感器类型
微波传感器可分为反射式和遮断式两类。
1、反射式:反射式微波传感器利用被测物体反射回来的微波信号来检测被测物体的位置、厚度等参数。
2、间断式:间断式微波传感器利用接收天线接收微波信号,判断发射天线和接收天线之间是否有被测物体、被测物体的位置、水分含量等,被测量的对象。
微波传感器应用
微波测距
微波测距原理如图1所示,微波发射器和微波接收器设置在距离d处。 发射器发出一定功率的微波信号。 当微波信号传输到接收器时,会有一部分功率损耗。 接收天线接收到的微波功率可以转换为待测表面与微波发射器之间的距离h。
微波探测器
微波探测器利用微波的多普勒效应来探测运动物体:是一种利用反射波的频移与被测物体的速度有关的原理,即多普勒效应来探测物体的主动探测技术。根据测得的拍频信号的频移,可以确定相对速度。该技术已广泛应用于军用雷达和交通安全监控。最新的应用领域是使用多普勒微波探头进行人体运动检测。
微波测含水量
正常情况下,水分子是随机分布的,但由于水分子是极性分子,在外电场作用下,偶极子会形成定向排列。 微波场中水分子的偶极子在场的作用下反复改变方向,不断吸收能量(微波相移),不断释放能量(微波衰减)。不同湿度的被测物体引起的微波信号的相移和衰减水量不同,可以换算出被测物体的含水量。在实际应用中,常采用功率分配器将功率微波信号分成两个通道,分别通过转换器注入被测样品和无水样品中,比较它们之间的相位差和衰减差来确定含水量的样本。
微波探伤
微波探伤,即微波无损检测,是通过微波与被测物体表面的反射、散射、透射、电磁参数变化等相互作用来实现的。复合产品难免会出现气孔、疏松、树脂开裂、分层、脱粘等缺陷。这些缺陷在复合制品中的位置、大小及其在温度和外载荷作用下对制品性能的影响,可以通过微波无损检测技术进行评价。
微波传感器的特质与特点
微波是波长为1~ 1000mm的电磁波,它既具有电磁波的性质,又不同于普通无线电波和光波。微波相对于波长较长的电微波具有下列特点:定向辐射装置容易制造;遇到工作障碍物易于反射;绕射能力较差;传输性能良好,传输过程中受烟、火焰、灰尘、强光等的影响很小;介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例,水对微波的吸收能力最强。正是这些特点构成了微法检测的基础。
由发射天线发出的微波,遇到被测物时将被吸收或反射,使功率发生变化。若利用接收天线,接收通过被测物或由被测物反射回来的微波,并将它转换成电信号,再由测量电路测量和指示、就实现了微波检测过程。根据上述原理,微波检测传感器可分为反射式与遮断式两种。
以上就是微波传感器的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。