第八章 其他新型传感器,第三节 微波传感器,一、微波传感器基础知识,1.微波的性质及特点 微波是指波长在1mm1m之间的电磁波，它既具有电磁波的性质，又与普通的无线电波及光波有所不同。微波相对于波长较长的电磁波具有以下特点： （1）在空间能够直线传输，可定向辐射。 （2）遇到各种障碍物时易于反射。 （3）绕射能力差。 （4）传输特性好，传输过程中受烟雾、火焰、灰尘、强光等影响很小。 （5）介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强。,一、微波传感器基础知识,2.微波振荡器及微波天线 微波振荡器和微波天线是微波传感器的重要组成部分。 微波振荡器是产生微波的装置。 微波振荡器产生的振荡信号需要用波导管（管长为10cm以上，可用同轴电缆）传输，并通过天线发射出去。,二、微波传感器及其分类,微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件或装置，它广泛应用于液位、物位、厚度及含水量的测量。 微波传感器可以分为反射式和遮断式两类。 （1）反射式微波传感器 反射式微波传感器是通过检测被测物反射回来的微波功率或经过的时间间隔来测量被测量的，通常它可以测量物体的位置、位移、厚度等参数。,二、微波传感器及其分类,（2）遮断式微波传感器 遮断式微波传感器是通过检测接收天线接收到的微波功率大小，来判断发射天线与接收天线之间有无被测物体或被测物体的厚度、含水量等参数。,三、微波传感器的应用,1.微波定位传感器,三、微波传感器的应用,2.微波物位计,三、微波传感器的应用,3.微波温度传感器,三、微波传感器的应用,4.微波传感器的特点 （1）有极宽的频谱可供选用，可根据被测对象的特点选择不同的测量频率。 （2）在烟雾、粉尘、水气、化学气体以及高、低温环境中对检测信号的传播影响极小，因此可以在恶劣环境下工作。 （3）时间常数小，反应速度快，可以进行动态检测与实时处理，便于自动控制。,三、微波传感器的应用,（4）测量信号本身就是电信号，无须进行非电量的转换，从而简化了传感器与微处理器间的接口，便于实现遥测和遥控。 （5）微波无显著辐射公害。 （6）微波传感器零点漂移问题未得到很好的解决，其次使用的时候受外界环境因素影响较多，如温度、气压、取样等。,