[发明专利]基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪及解调方法

说明书

本发明公开了一种基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪，包括数字硬件部分和模拟硬件部分，所述的数字硬件部分控制模拟硬件部分采集的模拟数据，并且将模拟数据转化为数字数据，进行数据处理以及数据传输。通过上述方式，本发明提供的基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪及解调方法，用于电缆管道形变监测，采用混频器检测传感器的相频特性，采用功率检波器检测传感器的幅频特性，计算同轴电缆应变传感器发生的微小形变，精度高、误差小、环境适应能力强。

技术领域

本发明涉及通信的技术领域，尤其涉及一种基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪及解调方法。

背景技术

同轴电缆应变传感器是一种传感器，可以应用应变监测的场景，例如管道形变监测，桥梁形变监测、铁轨形变监测等大范围的形变监测。而解调仪是解调同轴电缆应变传感器的，从而可应用在多个应变监测的领域内。

目前市场上还没有专门用于解调同轴电缆应变传感器的调节仪等设备，现有技术中解调同轴电缆应变传感器时，需要使用矢量网络分析仪。矢量网络分析仪尤其是在生产测试中更是产品功能、性能测试必不可少的一个测量标尺。但是，矢量网络分析仪是一种通用电磁波能量的测试设备，无法运用于实际工程中，对使用环境具有很强的局限性，且解调方法比较复杂，测量精度低，难以满足现代高精度的要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪，用于电缆管道形变监测，采用混频器检测传感器的相频特性，采用功率检波器检测传感器的幅频特性，计算同轴电缆应变传感器发生的微小形变，精度高、误差小、环境适应能力强。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪，包括数字硬件部分和模拟硬件部分，所述的数字硬件部分控制模拟硬件部分采集的模拟数据，并且将模拟数据转化为数字数据，进行数据处理以及数据传输，

所述的数字硬件部分包括MCU电路、电源、ADC电路、高频板电路、接口电路、反相电压电路、拨码开关、485模块和加法器跟随器电路，所述的MCU电路分别与电源、ADC电路、高频板电路、接口电路、反相电压电路、拨码开关、485模块和加法器跟随器电路进行通讯连接；

所述的模拟硬件部分包括VCO电路，功放、VCO电源、滤波器、定向耦合器、双向耦合器、混频器、功分器、移相器和功率检波器，所述的VCO电源与VCO电路相连接，所述的VCO电路通过功放与滤波器相连接，所述的滤波器与定向耦合器相连接，所述的定向耦合器分别与混频器、双向耦合器相连，所述的双向耦合器分别与功分器和微波开关相连接，所述的移相器连接在混频器与功分器之间，所述的功率检波器与所述的微波开关相连，VCO电源为VCO电路提供电源、VCO电路产生射频信号经过功放放大，经过滤波器滤波和经过耦合器分流，一路输给混频器本振端，一路输出至传感器、功分器和移相器配合达到相位切换的目的，功率检波器用于检测反射的信号功率。

在本发明一个较佳实施例中，所述的VCO电源产生VCO电路所需要的四路电源。

在本发明一个较佳实施例中，所述的微波开关采用六路微波开关。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供了一种基于混频器与功率检波器应变传感器的解调仪的解调方法，包括以下具体步骤：

a、初始化

包含MCU初始化、VCO初始化、外置ADC初始化和微波开关初始化；

b、数据监听

由MCU电路分别监听ADC电路、高频板电路、接口电路、反相电压电路、拨码开关、485模块和加法器跟随器电路的数据，通过通信协议将分别接收不同的任务标签，然后分析指令分配任务标签；

c、任务执行