Czujnik bez baterii na wirującym szynoprzewodzie 15 kV? Pasywne transpondery SAW

Przekształcanie impulsu radiowego w falę dźwiękową na kwarcu

Monitoring temperatury lub naprężeń na obracających się wałach, wewnątrz zamkniętych rozdzielnic wysokiego napięcia (15–35 kV) czy w piecach przemysłowych jest wyzwaniem. Ciągnięcie kabli odpada ze względu na ruch lub przebicia elektryczne. Z kolei klasyczne czujniki bezprzewodowe z bateriami puchną od temperatury i wymagają ciągłego wymieniania ogniw.

Przemysł przechodzi na Pasywne Bezprzewodowe Czujniki SAW (Surface Acoustic Wave).

Czujnik SAW nie ma w środku żadnej baterii, ani mikrokontrolera. Składa się jedynie z malutkiego podłoża piezoelektrycznego (np. kwarcowego) połączonego z prostą antenką mikropaskową.

Jak to działa w milisekundach?

• Zewnętrzny czytnik wysyła krótki impuls radiowy (np. 2,4 GHz) w stronę czujnika.
• Antenka czujnika odbiera impuls, a przetwornik interdygitalny (IDT) zamienia energię fali radiowej na mikroskopijną falę akustyczną biegnącą po powierzchni kwarcu.

Zależnie od temperatury lub naprężenia podłoża, prędkość tej fali delikatnie się zmienia. Fala odbija się od reflektorów na kwarcu, wraca do antenki i wysyła zmodyfikowany sygnał radiowy z powrotem do czytnika.

Czujnik waży gram, działa w temperaturach od -50°C do +350°C i ma nieskończoną żywotność, bo zasilany jest czystą energią impulsu zapytania z czytnika.