在精密化學、生物醫(yī)藥、精細化工等領(lǐng)域中，溫度控制精度對產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響，而高精度的溫度檢測是溫度控制的前提。目前，常用的無線測溫系統(tǒng)必須內(nèi)置電池或電源電路供電，且存在抗干擾能力差、電路復(fù)雜、功耗大等問題。為此，研發(fā)一種體積小、節(jié)能、便攜且高精度的無線無源溫度檢測系統(tǒng)迫在眉睫。

中國科學院聲學研究所超聲學實驗室王文研究團隊利用耦合模理論優(yōu)化設(shè)計了高信噪比的SAW無源溫度傳感器，并結(jié)合研制的基于步進調(diào)頻技術(shù)的收發(fā)模塊構(gòu)建出無線無源聲表面波溫度傳感系統(tǒng)。研究創(chuàng)新性地提出了自適應(yīng)最小均方和移動平均算法處理方法，有效提高了系統(tǒng)信噪比水平，從而大幅提升了傳感系統(tǒng)的測量精度，實現(xiàn)了-30~100攝氏度范圍內(nèi)±0.2攝氏度的精度水平。該技術(shù)在精密制造領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Applied Sciences上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金聯(lián)合重點項目的資助。

圖1. 高精度無線無源聲表面波溫度傳感系統(tǒng)及其處理算法

圖2. 傳感器系統(tǒng)溫度靈敏度及精度測試結(jié)果