[发明专利]软件化智能检测的微波谐振式传感器及其频移检测方法

权利要求书

1.一种软件化智能检测的微波谐振式传感器，包括实现传感功能的硬件电路，所述硬件电路包括压控振荡器、微波谐振器、探测器、微控制器，所述硬件电路由压控振荡器产生微波信号，微波信号经过微波谐振器到达探测器，由探测器转换为电压信号连接至微控制器；其特征在于，所述微控制器中设置实现控制、采集、数据处理功能的软件算法；微控制器中的软件算法实现频移检测的方法包括如下步骤：

步骤1：数模转换输出的电压控制压控振荡器的输出频率在一定幅度内扫描；

步骤2：通过模数转换采集探测器的电压进行锁频运算，得到实时频率和微波谐振器谐振频率之间的差值，从而将压控振荡器的实时频率跟踪锁定在微波谐振器的谐振频率；

步骤3：所述差值对应的电压信号作为传感信号输出；

步骤1中用矩形周期函数作为扫描的调制函数，矩形函数的振幅由扫频曲线计算得出，实现自适应；

步骤2中，锁频运算由扫频曲线自动计算锁频所需的参数，实现自适应；

步骤3中，对传感信号采用对称性判据，对误差较大数据点进行剔除；自动完成中值滤波处理。

2.如权利要求1所述的软件化智能检测的微波谐振式传感器，其特征在于：传感信号来自于微波谐振器的谐振频率，随着周围等效介电常数的移动；周围等效介电常数的变化信号来自于温度变化导致的材料胀缩，微波谐振器表面贴覆或涂覆的敏感材料介电常数随湿度、气体成分变化，电路基板随压应力的形变。

3.如权利要求1所述的软件化智能检测的微波谐振式传感器，其特征在于：所述软件算法在微控制器中完成，其中输入信号由微控制器的模数转换器采集，输出信号由微控制器的数模转换器输出。

4.如权利要求1所述的软件化智能检测的微波谐振式传感器，其特征在于：所述的微波谐振器采取贴片形、交指型、环形、开口环、人工表面等离激元这些微带或共面波导的平面电路谐振器，或金属腔在平面电路之外的谐振器。

5.如权利要求1所述的软件化智能检测的微波谐振式传感器的频移检测方法，其特征在于：生成的传感信号，可通过有线或无线的方式传输至智能设备进行后续处理及显示。