在精密化學(xué)、生物醫(yī)藥、精細化工等領(lǐng)域中，溫度控制精度對產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響，而高精度的溫度檢測是溫度控制的前提。目前，常用的無線測溫系統(tǒng)必須內(nèi)置電池或電源電路供電，且存在抗干擾能力差、電路復(fù)雜、功耗大等問題。為此，研發(fā)一種體積小、節(jié)能、便攜且高精度的無線無源溫度檢測系統(tǒng)迫在眉睫。

中國科學(xué)院聲學(xué)研究所超聲學(xué)實驗室王文研究團隊利用耦合模理論優(yōu)化設(shè)計了高信噪比的SAW無源溫度傳感器，并結(jié)合研制的基于步進調(diào)頻技術(shù)的收發(fā)模塊構(gòu)建出無線無源聲表面波溫度傳感系統(tǒng)。研究創(chuàng)新性地提出了自適應(yīng)最小均方和移動平均算法處理方法，有效提高了系統(tǒng)信噪比水平，從而大幅提升了傳感系統(tǒng)的測量精度，實現(xiàn)了-30~100攝氏度范圍內(nèi)±0.2攝氏度的精度水平。該技術(shù)在精密制造領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Applied Sciences上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金聯(lián)合重點項目的資助。

圖1. 高精度無線無源聲表面波溫度傳感系統(tǒng)及其處理算法

圖2. 傳感器系統(tǒng)溫度靈敏度及精度測試結(jié)果