无源无线声表面波温度传感器

技术简介

       声表面波技术最早应用于雷达、通信以及电子对抗等军用领域。随着技术的不断发展，该技术逐步扩展到民用领域。利用压电材料的声表面波特性，实现无源无线的声表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）温度传感器，可用在智能电网电缆接头、开关柜触头等位置的温度实时监测中，有效地保障电网运行的安全。该技术属于高电压设备安全在线监测方面一个颠覆性技术，可能替代传统的红外线测温、光纤测温技术和RFIC测温技术。

       电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患。目前对于开关柜接头触点的温度监测尚没有有效方法解决，作为监测的替代方式，通常采用效率低且代价高的人工红外探测巡检方式，实时温度监控成为目前智能电网的一大难题。声表面波温度传感器提供了目前技术最先进、最成熟的解决方案。

       电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患。目前对于开关柜接头触点的温度监测尚没有有效方法解决，作为监测的替代方式，通常采用效率低且代价高的人工红外探测巡检方式，实时温度监控成为目前智能电网的一大难题。声表面波温度传感器提供了目前技术最先进、最成熟的解决方案。

技术指标

       ●声表面波温度传感器系统指标：

       ●工作频率：23.92～443.92MHz（fc±20KHz）；

       ●工作温度：-20～65℃；测温范围：-40～150℃

       ●测温距离：≤3m（视射频环境而定）；测温精度：±1℃

       ●通道数量：6通道 （可按照用户要求定制，扩展至12通道或更多）；

       ●天线端口：4个（每个阅读器）；天线接口：SMA型；

       ●发射功率：10dBm（最大）；扫频时间：50ms

       ●天线切换：300ns；功耗：3W（最大）

       ●总线接口：RS485, RS232；供电要求：直流5V

       ●固定方式：用户要求。

技术特点

       声表面波温度传感器主要技术特点为：

       1. 无源无线：传感器完全不需电池供电，声表传感器与阅读器间无需电缆连接，实现无线测温；

       2. 电磁兼容性好：通过压电材料自身谐振频率与温度的关系实现温度测量，避免了对电力设备的干扰；

       3. 维护性好：传感器结构、材质、安装、封装采用高可靠性技术方法，可实现传感器10年免维护；

       4. 在线实时温度监测：测温速度快（小于50ms），可通过多种有线（Modbus, Profibus等）、无线(WirelessHart, Zigbee Pro等)通讯协议实现温度数据的实时上传。

       下表为声表温度传感器与其他类型测温方式的对比：

预期效益

       利用压电材料的声表面波特性，实现无源无线的声表面波温度传感器，可以对电网电缆接头、开关柜触头等位置进行实时监测，大大提高电网的安全运行性，对保障国民经济的正常运行具有重大意义。该技术属于高电压设备安全在线监测方面一个颠覆性技术，可能替代传统的红外线测温。目前在电网中使用的类似产品均为进口产品，本项目完成后技术上可达到国际领先水平。