[发明专利]一种无线声表面波传感器的检测设备及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及低功耗检测技术领域，尤其涉及一种无线声表面波传感器的检测设备及其检测方法。

背景技术

无线声表面波(Surface Acoustic Wave，简称SAW)传感器能适应复杂恶劣环境，且具有灵敏高、易编码、体积小、成本低等优点，可广泛应用于如压力、温度、应变等诸多物理量的监测。特别是在汽车轮胎、船舶飞机螺旋桨、旋转机械设备等方面，设备的健康状态监测是十分必要的。应用胎压传感器、扭矩传感器等无线声表面波(SAW)传感器对信号进行准确快速地采集,进而诊断出其健康状况，是设备故障检测领域的重要研究方向。无线声表面波(SAW)传感器作为一种无线传感器，其传感信号弱，持续时间短，为了能够准确、灵敏的采集数据进行检测，采集模块必须处于长期使用状态，以恒定功率工作，根据传感器的采样率周期性的被唤醒工作，造成不必要的损耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述技术问题。提供了一种无线声表面波传感器的检测设备及其检测方法。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种无线声表面波传感器的检测设备，该检测设备包括：声表面波传感器、磁电传感器和数据采集器；其中，磁电传感器用于采集被检测设备当前速度测量值；数据采集器用于从磁电传感器中读取当前被检测设备的速度测量值，并根据速度测量值计算声表面波传感器的时间采样率；以及根据时间采样率调整声表面波传感器的时间采样率。

优选地，数据采集器通过以下公式计算时间采样率：

其中，f_s为时间采样率，x和P_x为每x米内采集P_x个数据，v为所述被检测设备的速度测量值。

优选地，磁电传感器包括外壳、内线圈、阻尼环和芯杆，当被检测设备振动时，外壳随之振动，而内线圈、阻尼环和芯杆的整体不震动，利用产生的电动势与速度成一一对应关系，可测得被检测设备的速度测量值。

另一方面，本发明提供了一种无线声表面波传感器的检测方法，该方法包括以下步骤：

由磁电传感器采集被检测设备当前速度测量值；由数据采集器从磁电传感器中读取当前被检测设备的速度测量值，并根据速度测量值计算声表面波传感器的时间采样率；以及根据时间采样率调整声表面波传感器的时间采样率。

优选地，调整声表面波传感器的时间采样率通过以下公式计算：

其中，f_s为时间采样率，x和P_x为每x米内采集P_x个数据，v为被检测设备的速度。

本发明提供的一种无线声表面波传感器的检测设备及其检测方法，在汽车车速较低时，采样率较低，减少了许多不必要的检测，从而相应的减少采样、计算、传输所耗费的能源，延长传感器寿命，降低设备功耗；当汽车车速较高时，能够保证在预设检测间隔内，最少数据，保证了汽车行驶的安全性。实现了在保证汽车行驶的安全性和可靠性情况下，最大限度降低胎压传感器功耗。利用数据相关性，考虑实时转速，动态调整采样间隔，在设备转速低时，能够减少不必要的采样，从而相应的减少采样、计算、传输所耗费的能源，延长传感器寿命。通过软件计算来提高检测设备的效果，相较于改进声表面波传感器的封装结构、材质等，应用范围更广。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无线声表面波传感器的检测设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无线声表面波传感器的检测方法流程示意图；

图3为图1所示一种无线声表面波传感器的检测设备使用状态参考图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种无线声表面波传感器的检测设备结构示意图。如图1所示，该无线声表面波传感器的检测设备，包括：声表面波传感器11、磁电传感器12和数据采集器13；其中，磁电传感器12用于采集被检测设备当前速度测量值；数据采集器13用于从磁电传感器12中读取当前被检测设备14的速度测量值，并根据速度测量值计算声表面波传感器的时间采样率；以及根据时间采样率调整声表面波传感器11的时间采样率，从而调整声表面波传感器空间上的采样间隔。

上述数据采集器13可以通过以下公式计算表面波传感器的时间采样率：

其中，f_s为时间采样率，x和P_x为每x米内采集P_x个数据，v为所述被检测设备14的速度测量值。