* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

ГЛАВА 20 РАДИОВОЛНОВЫЕ ДАТЧИКИ 20.1. О б щ и е сведения. Ф и з и ч е с к и е основы реализации радиоволновых датчиков В д а н н о й г л а в е р а с с м а т р и в а ю т с я в о п р о с ы п о с т р о е н и я р а д и о в о л н о в ы х датчи¬ ков и измерительных устройств в целом для измерения параметров различных т е х н о л о г и ч е с к и х и и н ы х п р о ц е с с о в и объектов. Т а к и е д а т ч и к и обладают боль¬ ш и м и ф у н к ц и о н а л ь н ы м и в о з м о ж н о с т я м и . В о с н о в е их п о с т р о е н и я л е ж и т в з а и м о д е й с т в и е э л е к т р о м а г н и т н ы х волн в ы с о к о ч а с т о т н о г о ( В Ч ) и сверхвысо¬ к о ч а с т о т н о г о ( С В Ч ) д и а п а з о н о в частот с к о н т р о л и р у е м ы м и о б ъ е к т а м и . П р и в о д и м ы е в г л а в е п р и м е р ы н е и с ч е р п ы в а ю т в е с ь к р у г задач, р е ш а е м ы х с п о м о щ ь ю р а д и о в о л н о в ы х д а т ч и к о в , но д а ю т п р е д с т а в л е н и е об их возмож¬ н о с т я х д л я р е ш е н и я п р а к т и ч е с к и х задач. Р а д и о в о л н о в ы е д а т ч и к и ш и р о к о и с п о л ь з у ю т с я д л я к о н т р о л я и а в т о м а т и з а ц и и т е х н о л о г и ч е с к и х процес¬ сов. Р а с с м о т р е н и ю теории и п р и м е н е н и й р а д и о в о л н о в ы х д а т ч и к о в посвяще¬ но большое ч и с л о п у б л и к а ц и й , в т о м ч и с л е м о н о г р а ф и й [ 1 , 4, 5, 14, 16, 21, 23, 24, 25]. Р а д и о в о л н о в о е и з м е р и т е л ь н о е устройство состоит и з с л е д у ю щ и х о с н о в н ы х частей: д а т ч и к а с ч у в с т в и т е л ь н ы м э л е м е н т о м ( Ч Э ) , в к о т о р о м о с у щ е с т в л я е т с я п е р в и ч н о е п р е о б р а з о в а н и е к о н т р о л и р у е м о й в е л и ч и н ы в и н ф о р м а т и в н ы й пара¬ м е т р ; ВЧ или С В Ч гeнepaтopa, я в л я ю щ е г о с я и с т о ч н и к о м э л е к т р о м а г н и т н ы х к о л е б а н и й , х а р а к т е р и с т и к и к о т о р ы х и з м е н я ю т с я в Ч Э при в з а и м о д е й с т в и и с к о н т р о л и р у е м о й средой ( о б ъ е к т о м ) ; вторичного п р е о б р а з о в а т е л я , в к о т о р о м о с у щ е с т в л я ю т с я обработка ВЧ или С В Ч с и г н а л а , н е о б х о д и м ы е вычислитель¬ н ы е операции и п р е о б р а з о в а н и е в с и г н а л ы д л я передачи и регистрации. П о х а р а к т е р у в з а и м о д е й с т в и я с к о н т р о л и р у е м ы м объектом и способу полу¬ ч е н и я и н ф о р м а т и в н ы х п а р а м е т р о в Ч Э м о ж н о разделить н а н е и з л у ч а ю щ и е ( з а м к н у т ы е и к в а з и з а м к н у т ы е ) и излучающие. Н е и з л у ч а ю щ и е Ч Э представля¬ ют собой л и н и и передачи и р е з о н а т о р ы р а з л и ч н ы х форм ( т р а д и ц и о н н ы е — н а отрезках д л и н н ы х л и н и й , в о л н о в о д о в , з а м е д л я ю щ и х с и с т е м и р е з о н а т о р ы с л о ж н ы х н е т р а д и ц и о н н ы х ф о р м ) . В к а ч е с т в е и н ф о р м а т и в н ы х п а р а м е т р о в ис¬ пользуются р е з о н а н с н ы е ч а с т о т ы р а з л и ч н ы х т и п о в к о л е б а н и й р е з о н а т о р о в , число т и п о в к о л е б а н и й ( р е з о н а н с о в ) , в о з б у ж д а е м ы х в резонаторах н а опреде¬ л е н н о м и н т е р в а л е частот, добротность р е з о н а т о р о в , м о щ н о с т ь , а м п л и т у д а и фаза волн в н а п р а в л я ю щ и х с и с т е м а х и др. И з л у ч а ю щ и е Ч Э п р е д с т а в л я ю т со¬ бой, в о с н о в н о м , т р а д и ц и о н н ы е п е р е д а ю щ и е и п р и е м н ы е а н т е н н ы (вибрато¬ ры, рупоры и др.). Эффективно использование конструктивных элементов объекта в к а ч е с т в е Ч Э р а д и о в о л н о в о г о д а т ч и к а . Ф и з и ч е с к и е я в л е н и я в р а д и о в о л н о в ы х д а т ч и к а х р а с с м а т р и в а ю т с я в соот¬ в е т с т в у ю щ и х к у р с а х теории э л е к т р о м а г н и т н о г о поля [10, 15, 18].