实现SAW传感器接口电子电路的长期稳定性——最小化发热量与基线波动

《Scientific Reports》：Toward long-term stability of SAW sensor interface electronics with minimized heat generation and baseline fluctuation

　　

摘要

开发了三种不同的接口架构，用于将由带有紫外 C 波段（UV-C）传感材料的双端口表面声波（SAW）延迟线产生的 SAW 速度变化转换为可测量的频移，以实现实时监测和分析。该系统包括振荡器、多路复用器（MUX）、混频器、低通滤波器（LPF）、比较器、现场可编程门阵列（FPGA）以及基于 PC 的可视化单元。这三种架构是基于信号稳定性、噪声性能、基线漂移和频率检测精度进行评估的。所有设计都表现出低噪声、极少的热量产生以及稳定的长期运行特性，且基线波动可忽略不计。根据具体的传感器应用，可以选择最合适的架构并将其集成到系统中。每种架构都为高分辨率 SAW 传感器信号处理和监测提供了紧凑且可靠的解决方案。此外，实现了一种可视化算法，用于显示实时数据，并通过显示窗口周围的彩色编码指示器提供警告提醒。