基于声波衰减的六氟化硫浓度无线传感器

基于声波在气体中传播时的声波衰减原理,提出了无需参比通道的单通道六氟化硫(SF6)浓度声学检测方法。该方法把理论计算出的声波经空气中的检测通道衰减后的声压值作为参考值,并实测声波经检测通道衰减后的声压值,用两者的比值作为SF6浓度的表征参数,计算相应的SF6浓度。对该方法进行了理论推导和数值仿真,并应用CC2430的Zigbee无线片上系统(SOC)设计了SF6浓度无线传感器节点。数值仿真和实验结果显示,在SF6浓度比较低时,声压参考值与实测值的比值跟SF6气体浓度之间保持较好的线性关系,验证了基于声波衰减原理的单通道SF6浓度无线传感器节点的有效性。