应用于金属阻尼器的RFID应变传感器的性能研究(2)

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2.2.2 方向图 7

2.2.3 增益 8

2.2.4 极化 8

2.2.5 效率 9

2.2.6 波瓣宽度 9

2.3 测量原理简述 10

3 微带天线的设计以及仿真 11

3.1 天线的设计 11

3.1.1 新建设计工程 11

3.1.2 添加和定义变量 11

3.1.3 设计建模 11

3.1.4 设置边界条件 13

3.1.5 设置端口激励 14

3.1.6 求解设置 14

3.2 仿真运算 15

3.2.1 设计检查 15

3.2.2 仿真运算 15

3.2.3 改变L0观察天线的扫频频率 16

3.2.4 改变W0观察天线的扫频频率 16

4 实验 18

4.1 实验仪器 18

4.2实验原理 18

4.3实验进行 19

4.4 实验结果分析 26

4.5 实验遇到的问题 27

5 结论与展望 28

5.1 结论 28

5.2 展望 28

致谢 29

参考文献 30

1 引言

1.1 RFID的背景和意义

近年来, 无线传感技术越来越受到人们的关注,有着极大应用潜力, 能帮助提升结构工程的经济性.相较于传统的电缆系统, 无线系统在成本上有着显著的优势, 它避免了在结构中大量的铺设电缆. 而且由于自身的低成本、易维护等特点, 可以铺设大量应变器, 提高节点密度, 带来更高的测量精度。无线传感系统∣通常包含模数转换器、微处∣理器∣和无线收∣发器. 这些装置大多数靠电源运行, 并从传统的传感器上获得测量数据. 例如, 使用连∣接无线传输设备的金∣属箔应变计来实现无∣线应变测量. 总之, 无线技术主要是用来进行通信, 传输数字化后的测量数据, 而传感器本身并没有太大变化.

然而∣传统的应∣变传感器与∣无线系统组合成的∣无线传感系∣统仍然存在许多缺点. 传统的应变测量方式基本上∣是利用电阻应∣变片组成测量电桥的形式,通过连接相应的外部电路, 形成应变测量系统. 基于电阻应变∣片这一基本敏感元件∣的应变测量∣系统, 由于电阻应变片本身的机械滞后特性和外部电路设计方式等原因, 使得应∣变∣

测量的范围受到限制，精∣度也达不到要求。并且, 测量得到的数据还需要通过数模转∣换处理后变成数字信号, 才能通过无线装置发送出去,实现无线测量, 这使得系统复杂, 效率低下. 因此,必须着手于新型的应变器开发.由于如今科学领域的相互交叉渗透，一个学科不再拘泥于一个方向, 人们发现微带天线存在着很有趣的力学行为. 当微带天线的尺寸变化时, 它的中心频率会随着这种变化发生相应的偏移, 这使得微带天线在测量应变领域成为可能. 本文就是探∣究这种基于微∣带天线的应变测量技术.源-自/751+文,论^文'网]www.751com.cn