[发明专利]一种非接触式超高温环境下温度参数提取方法

摘要

本发明涉及一种非接触式超高温环境下温度参数提取方法，通过处于高温环境中的无源谐振器的谐振，推导得到处于高温环境中谐振器的相对介电常数变化，从而根据谐振器的相对介电常数对应的温度值得到高温环境的温度值，适用于1000℃以上的高温环境，测温范围较高，器件使用寿命长。

主权项

一种非接触式超高温环境下温度参数提取方法，其特征在于，包括如下步骤：1)接收与处理单元通过宽带接收天线向置于高温环境中的谐振器发出宽带信号，使其产生谐振，并通过宽带接收天线接收该谐振信号，接收与处理单元处理得到其谐振频率f_r；2)利用关系(1)得到不同f_r对应的谐振器中介质材料的有效介电常数ξ_eff；利用公式(2)得到介质材料的相对介电常数ξ_r，推导f_r与所选的介质材料的相对介电常数ξ_r的对应关系；$f_r=\frac{c_0}{2L_{eff}\sqrt{{\mathrm{\ξ}}_{eff}}}---\left(1\right)$${\mathrm{\ξ}}_{eff}=\frac{{\mathrm{\ξ}}_r+1}{2}+\frac{{\mathrm{\ξ}}_r-1}{2}{(1+12\frac{h}{W})}^{\frac{1}{2}}---\left(2\right)$c₀为真空中的光速，L_eff为谐振器的有效长度，ξ_eff为介质材料的有效介电常数；ξ_r为介质材料的相对介电常数，h为介质层厚度，W为谐振器的宽度；3)根据介质材料的相对介电常数ξ_r与温度的对应关系，得到高温环境的温度值，选取两种耐高温介质材料Si₆B₁与Si₄B₁时，其介电常数ξ_r与不同环境温度的关系如下表所示：