諧振腔微擾測(cè)量法的系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、微波測(cè)量技術(shù)是繼超聲波、紅外線、激光和射線之后發(fā)展起來的一種新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù),近年來在科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。微擾法是微波在實(shí)際測(cè)量中普遍使用的一種方法,通過測(cè)量諧振頻率的變化得到被測(cè)介質(zhì)的一些參量,利用微波諧振腔作為傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)非電量的測(cè)量。本文根據(jù)微擾測(cè)量原理、以測(cè)量葡萄糖溶液的濃度為例設(shè)計(jì)了諧振腔測(cè)量系統(tǒng)的整體方案,全面論述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、硬件結(jié)構(gòu)、程序?qū)崿F(xiàn)和結(jié)果分析,測(cè)量系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為控

2、制和處理的核心,主要由諧振腔測(cè)量模塊、諧振頻率跟蹤模塊和等精度頻率測(cè)量模塊組成。
　　本文詳細(xì)闡述了微擾法的測(cè)量原理,推導(dǎo)出諧振頻率的偏移量與溶液濃度的關(guān)系式,設(shè)計(jì)了用于溶液濃度測(cè)量的微波諧振腔,在電磁仿真軟件中仿真優(yōu)化了腔體的結(jié)構(gòu)尺寸和耦合結(jié)構(gòu),并對(duì)加載溶液后的諧振腔進(jìn)行了數(shù)值仿真分析。分析得到了諧振腔對(duì)調(diào)頻信號(hào)的響應(yīng)規(guī)律,以此為依據(jù)設(shè)計(jì)了諧振頻率的自動(dòng)跟蹤模塊,并設(shè)計(jì)和分析跟蹤模塊的硬件電路,通過對(duì)解調(diào)信號(hào)的幅度和相位進(jìn)行鑒別