1、傳感器技術(shù)如今已經(jīng)滲透到我們生產(chǎn)生活中的方方面面，包括汽車、電腦、智能手機(jī)、氣象探測(cè)、國(guó)防安全等。隨著傳感器的應(yīng)用日益廣泛，傳統(tǒng)的有源有線傳感器的缺陷日益突出，人們對(duì)傳感器的性能也提出了許多新的要求，如小型化、集成化、數(shù)字化、智能化、低功耗無源化等。傳統(tǒng)的有源有線傳感器體積大，數(shù)據(jù)傳輸為有線的方式，在測(cè)量惡劣環(huán)境、植入生物體、測(cè)量密封環(huán)境時(shí)存在諸多不便甚至無法測(cè)量。無源無線傳感器具有體積小、不使用電源、無線遙測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，在測(cè)量密閉環(huán)境等方

2、面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
　　無源無線傳感器主要分為兩大類:第一類是LC諧振型無源無線傳感器;第二類是基于背散射調(diào)制的無源無線傳感器。LC諧振型傳感器系統(tǒng)所使用的傳感器一般是電容式傳感器或者電感式，利用傳感器的參數(shù)變化，改變諧振頻率，利用外部設(shè)備測(cè)量其諧振頻率。這種無源無線傳感器的缺點(diǎn)在于需要笨重的外部設(shè)備或者復(fù)雜的測(cè)量電路、難以實(shí)現(xiàn)雙信道數(shù)據(jù)傳輸或者多參數(shù)測(cè)量?；诒成⑸湔{(diào)制的無源無線傳感器系統(tǒng)克服了LC諧振型傳感器的這些缺點(diǎn)，這

3、種無源無線傳感器系統(tǒng)是將傳感器技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合。其數(shù)據(jù)和能量的無線傳輸?shù)脑砼c射頻識(shí)別技術(shù)一樣，與射頻識(shí)別技術(shù)不同的是數(shù)據(jù)的來源。本論文主要設(shè)計(jì)了一種基于背散射調(diào)制的無源無線多參數(shù)傳感器系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)做了大量的優(yōu)化。系統(tǒng)主要針對(duì)密閉噴涂間設(shè)計(jì)的，用于測(cè)量噴涂間內(nèi)的溫度、濕度和氣壓。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新如下:
　　首先介紹了傳統(tǒng)傳感器技術(shù)局限性和傳感器技術(shù)的發(fā)展方向，隨后介紹了無源無線傳感器的應(yīng)用前景。對(duì)無源無線傳感器

4、的種類做了介紹，并介紹了無源無線傳感器系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。然后對(duì)基于背散射調(diào)制的無源無線傳感器系統(tǒng)所涉及的技術(shù)和理論進(jìn)行了分析。接著就提出了一種適合測(cè)量密封環(huán)境的無源無線多參數(shù)傳感器系統(tǒng)，傳感器主要用于測(cè)量密封環(huán)境的溫度、濕度和氣壓。系統(tǒng)主要包括主系統(tǒng)和次系統(tǒng)兩個(gè)部分，主次系統(tǒng)之間通過電感耦合實(shí)現(xiàn)能量和數(shù)據(jù)的無線傳輸。主系統(tǒng)通過載波為次系統(tǒng)提供能量，次系統(tǒng)利用傳感器采集環(huán)境參數(shù)，利用接口電路將傳感器采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字頻率信號(hào)，再利用時(shí)分復(fù)

5、用電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多參數(shù)測(cè)量。次系統(tǒng)通過負(fù)載調(diào)制將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳到主系統(tǒng)。本文對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部分的電路結(jié)構(gòu)和功能都做了詳細(xì)的說明，并利用仿真軟件驗(yàn)證電路的可行性。隨后從功率放大器、傳感器接口電路等方面對(duì)電路進(jìn)行了優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。在設(shè)計(jì)優(yōu)化之后，對(duì)電路的調(diào)試和系統(tǒng)的測(cè)試做了詳細(xì)的說明，主要包括電路的參數(shù)如何調(diào)試，傳感器的測(cè)試和標(biāo)定，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無線傳輸距離測(cè)試，系統(tǒng)精度和分辨率的測(cè)試，系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境密閉噴涂間的測(cè)試。使用背散射調(diào)