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11.1微波概述11.2微波传感器的原理和组成

11.3微波传感器的应用第11章微波传感器返回主目录第11章微波传感器微波传感器：利用微波特性来检测一些物理量的器件或装置。用途：对材料无损检测、物位检测、微波断层扫描、温度遥测、探测人体癌变组织，探测运动物体的速度、方向与方位等。11.1微波概述微波：波长为1mm～1m的电磁波。可分为四个波段：分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波。微波的性质：微波既具有电磁波的性质，又与普通无线电波和光波不同，是一种相对波长较长的电磁波。微波特点：①可定向辐射的装置容易制造；②遇到各种障碍物易于反射；

③绕射能力差；④传输特性好，传输过程中受烟雾、火焰、灰尘、强光的影响很小；

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。11.2微波传感器的原理和组成

一、微波传感器的测量原理及分类反射式微波传感器分类：遮断式1．反射式微波传感器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。可以测量物体的位置、位移、厚度等参数。2．遮断式微波传感器通过检测接收天线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位置、厚度、含水量等参数的。二、微波传感器的组成

微波发射器(即微波振荡器)微波天线微波检测器1．微波振荡器及微波天线微波振荡器：产生微波的装置。构成微波振荡器的器件：调速管、磁控管、固态器件、体效应管。天线：微波振荡器产生的振荡信号通过天线发射出去。常用的天线：喇叭形天线、抛物面天线、介质天线、隙缝天线等。2．微波检测器

微波的检测方法：①将微波变化为电流的视频变化方式②与本机振荡器并用使其变化为频率比微波低的外差法。微波检测器性能参数有：频率范围、灵敏度—波长特性、检测面积、FOV(视角)、输入耦合率、电压灵敏度、输出阻抗、响应时间常数、噪声特性、极化灵敏度、工作温度、可靠性、温度特性、耐环境性等。

三、微波传感器的特点①有极宽的频谱(波长=1.0mm～1.0m)可供选用，可选择不同的测量频率；②可以在高温、高压、有毒、有放射线等的恶劣环境下工作；③时间常数小，检测速度快，灵敏度高，便于动态检测与实时处理；④测量信号本身就是电信号，无须进行非电量的转换，便于实现遥测和遥控；⑤可实现非接触测量，微波无显著辐射公害。存在的问题：零点漂移和标定未得到很好的解决，受外界因素的影响较多。11.3微波传感器的应用

接收天线接收到的功率Pr，为式中:d——两天线与被测液面间的垂直距离；Pt、Gt——发射天线发射的功率和增益；Gr——接收天线的增益。式中:K1——取决于波长、发射功率、天线增益的常数；K2——取决于天线安装方法和安装距离的常数。液面高度：一、微波液位计

微波式雷达液位计FMR130／131E+HFMR130/131微波式雷达液位计应用于储罐、缓冲罐和过程罐非接触连续测量适用于易爆危险区应用。用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰

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