[发明专利]非接触式振动传感器

说明书

一种非接触式振动传感器包含无线收发装置、滤波器及振幅解调单元，该无线收发装置用以发出发射信号至物体，并接收由该物体反射的反射信号，且该无线收发装置被该反射信号注入锁定而产生自我注入锁定信号，该滤波器电性连接该无线收发装置以接收该自我注入锁定信号，且该滤波器将该自我注入锁定信号由频率调制转换为振幅调制而输出振幅调制信号，该振幅解调单元电性连接该滤波器以接收该振幅调制信号，且该振幅解调单元对该振幅调制信号进行振幅解调而输出解调信号。

技术领域

本发明是关于一种振动传感器，特别是关于一种非接触式振动传感器。

背景技术

非接触式振动传感器具有远距离测量物体振动的功效，已成为振动传感器的研究重点，非接触式振动传感器大致上可分为直接转频雷达(Direct-conversion radar)及自我注入锁定雷达(Self-injection locked radar)。其中，自我注入锁定雷达通过无线信号的都普勒效应以及振荡器的自我注入锁定现象进行物体振动的侦测，且由于自我注入锁定雷达对于物体的振动具有极高的灵敏度，而相当适用于侦测生物体的生命征象。请参阅中国台湾专利申请102116921及101120769号，该两个前案揭露以自我注入锁定雷达进行生物体的生命征象的感测，一般而言，自我注入锁定雷达是通过频率解调单元对注入锁定信号进行频率解调，而测得生物体的生理征象。

发明内容

本发明的主要目的是在于克服现有技术的缺陷，而提出一种非接触式振动传感器，通过滤波器将无线收发装置输出的自我注入锁定信号由频率调制转换为振幅调制，而可通过振幅解调测得物体的振动，从而让非接触式振动传感器的解调单元的结构设计较为简单。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种非接触式振动传感器包含无线收发装置、滤波器及振幅解调单元，该无线收发装置用以发出发射信号至物体，并接收由该物体反射的反射信号，且该无线收发装置被该反射信号注入锁定而产生自我注入锁定信号，该滤波器电性连接该无线收发装置以接收该自我注入锁定信号，且该滤波器将该自我注入锁定信号由频率调制转换为振幅调制而输出振幅调制信号，该振幅解调单元电性连接该滤波器以接收该振幅调制信号，且该振幅解调单元对该振幅调制信号进行振幅解调而输出解调信号。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的非接触式振动传感器中，该发射信号的中心振荡频率操作于该滤波器的禁带(Stop band)上。

前述的非接触式振动传感器中，该滤波器可选自为低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器。

前述的非接触式振动传感器中，该滤波器具有陡峭衰减斜率(Roll-off rate)。

前述的非接触式振动传感器中，该滤波器为表面声波滤波器(Surface acousticwave filter)。

前述的非接触式振动传感器中，该滤波器的通带具有波纹波动的特性。

前述的非接触式振动传感器中，该滤波器为柴比雪夫滤波器(Chebyshevfilter)。

前述的非接触式振动传感器中，该发射信号的中心振荡频率操作于该滤波器的通带上。

前述的非接触式振动传感器中，该无线收发装置具有自我注入锁定振荡器及收发天线，该自我注入锁定振荡器用以产生振荡信号，该收发天线接收该振荡信号并将发射为该发射信号，且该收发天线接收该反射信号为注入信号，该注入信号注入该自我注入锁定振荡器，使该自我注入锁定振荡器处于自我注入锁定状态(Self-injection-lockedstate)。

前述的非接触式振动传感器中，该振幅解调单元为包络检波器(Envelopedetector)。