无线无源声表面波
声表面波无源无线测温原理
声表面波无源无线测温原理以声表面波无源无线测温原理为标题，本文将详细介绍该原理的相关内容。
一、引言温度是工业生产和生活中非常重要的一个物理量，而准确测量温度对于许多领域来说至关重要。
传统的温度测量方法通常需要接触式测量，但这种方法不适用于高温、高压、强腐蚀等特殊环境。
因此，无源无线测温技术应运而生。
声表面波无源无线测温技术是一种基于声表面波传感器的温度测量方法。
它利用材料的温度变化引起声表面波传感器频率的变化来实现温度的测量。
声表面波是一种沿着材料表面传播的超声波，其频率与材料的物理性质和温度相关。
声表面波传感器通常由压电材料制成，当材料受到温度变化的影响时，其物理性质也会发生变化，进而导致声表面波的频率发生变化。
三、声表面波无源无线测温系统结构声表面波无源无线测温系统主要由声表面波传感器、射频天线、温度信号调理电路和无线传输模块组成。
1. 声表面波传感器声表面波传感器是整个系统的核心部件，它将声表面波的频率变化转化为电信号，并传递给后续的电路进行处理。
2. 射频天线射频天线用于接收和发送无线信号，将传感器采集到的温度信号转化为无线信号传输出去，同时接收无线信号并传递给后续的电路进行处理。
3. 温度信号调理电路温度信号调理电路用于对传感器采集到的温度信号进行放大、滤波和处理等操作，以保证信号的稳定性和可靠性。
4. 无线传输模块无线传输模块用于将经过调理的温度信号通过射频天线发送出去，实现无线传输。
四、声表面波无源无线测温原理的优势声表面波无源无线测温技术相比传统的接触式测温方法具有以下优势：1. 无源无线声表面波无源无线测温技术不需要外部电源供电，传感器通过接收到的无线信号获得能量，从而实现无源无线测温，避免了传统接触式测温方法中电源供电的局限性和安全隐患。
2. 适用于特殊环境声表面波传感器可以承受高温、高压和强腐蚀等特殊环境的考验，因此适用于一些传统测温方法无法应用的场景。
3. 高精度声表面波传感器具有较高的灵敏度和稳定性，能够实现对温度的精确测量，满足工业生产和科学研究对于温度测量的高要求。
声表面波标签的特点
声表面波标签的特点声表面波标签（Surface Acoustic Wave Tags，SAW标签）是一种无源无源电子标签，它利用声表面波技术实现数据的传输和存储。
它具有许多独特的特点，使其在各个领域广泛应用。
本文将深入探讨声表面波标签的特点，并分享对其的观点和理解。
一、声表面波标签的基本原理声表面波标签的基本原理是利用声表面波传感器和反射器实现数据的传输。
当读写设备中的射频场与标签中的天线共振时，数据被通过声表面波传感器转化为声表面波信号，并在反射器中反射回来。
读写设备通过解码声表面波信号来获取数据，并实现对标签的读写操作。
二、声表面波标签的特点1. 高安全性：声表面波标签采用接触式读写方式，相比于其他无源电子标签（如RFID标签），其读写距离更短，减少了无意中被非法读取或克隆的风险，提高了数据的安全性。
2. 高可靠性：声表面波标签的数据传输基于声表面波技术，可以克服传统电磁波通信中的多径效应和多径干扰问题，减少信号的丢失和干扰，提高了数据传输的可靠性。
3. 高读取精度：声表面波标签的传感器具有较高的灵敏度，可以实现高精度的数据读取。
这使得声表面波标签在要求读取精度较高的场景中得到广泛应用，如物流追踪、库存管理等。
4. 高适应性：声表面波标签可以工作在不同频率范围内，具有很强的适应性。
由于其无源无源的特点，不需要电池供电，可以在各种环境下工作并且具有较长的使用寿命。
5. 大容量存储：声表面波标签中的反射器可以根据实际需求设计成各种形式，从而提供不同容量的存储空间。
这使得声表面波标签适用于不同规模和需求的应用场景。
三、对声表面波标签的观点和理解声表面波标签作为一种新兴的无源无源电子标签技术，具有广泛的应用前景。
我对于声表面波标签的特点和优势表示认同。
声表面波标签的高安全性对于一些对数据安全性要求较高的场景具有重要意义。
在金融领域和军事领域，声表面波标签可以有效防止敏感信息被非法读取或篡改，提高数据的安全性。
声表面波无源无线测温原理(一)
声表面波无源无线测温原理(一)声表面波无源无线测温原理什么是声表面波•声表面波是一种沿固体表面传播的声波。
•它是通过材料表面的弹性波来传递能量和信息。
无源无线测温技术•无源无线测温技术是一种无需电池或外部电源的温度测量方法。
•它利用材料自身的特性来实现温度测量。
声表面波无源无线测温原理1.声表面波传感器：–利用压电材料的特性将温度转化为电压信号。
–压电材料受温度变化影响，产生电荷分布改变。
–这种变化可通过表面电场和声表面波的相互作用被测量。
2.无线信号传输：–无线传感器通过接收器接收声表面波的信号。
–接收器将信号转化为电压，并通过解调器转化为数字信号。
3.温度计算：–数字信号被传输到计算机或其他设备进行温度计算。
–通过预先建立的温度-电压关系曲线，可以准确地计算出温度数值。
声表面波无源无线测温的优势•免电池：无需外部电源，节省维护成本和能源消耗。
•无线传输：信号无需物理线缆传输，减少安装和维护难度。
•高精度：利用压电材料的高灵敏度和稳定性，可以实现高精度的温度测量。
•高可靠性：无源无线传输和压电材料的稳定性，提高了系统的可靠性和持久性。
应用领域•工业：在高温环境下进行温度监测和控制，例如冶金、玻璃制造和钢铁工业。
•医疗：监测生物样品温度，如血液和药物储存温度。
•家电：测量电子设备的温度，实现故障诊断和温度控制。
•环境：用于土壤温度监测、气象数据采集等领域。
结论声表面波无源无线测温技术凭借其高精度、高可靠性和便捷的特点，在多个领域得到了广泛应用。
通过利用材料自身的特性和无线传输技术，该技术为温度测量提供了一种新的解决方案。
声表面波温度传感器在电力系统状态监测中的应用
在 电力 系 统 中，发 电厂 的转 子定 子、变 电站 的 高压 开关柜 、 母线接 头 、室外 刀 闸开关 、 电容器 、
电抗器 、高压 电缆 、变压 器等 重要 设备 的异 常 、故
采集方式 红外非接触 光纤传感器 电子传感器 Ｓ Ｗ 传感器 Ａ
观测局限性 只可直视 受空间限制 无局限 无局限
９ｌ 东 ２１第２ ４电 技 ０ 年 １ １ 期
产 品与解决方案
充电容性无功的。可以通过调整 电抗器的数量和级联方 式来调整运行电压、改善电能质量 。电抗器在运行过程 中，往往会因为一些外部环境、 自身结构等原因，导致
电抗器在运行过程中会产生局部温升过 高、过热，并最 终导致电抗器的局部烧坏，甚至报废。所以对 电抗器温 度 的监控十分重要。 目前针对电容器和 电抗器的温度监 测 已经有多种技术手段 ，它们大 多有或 多或 少的局 限 性 。新型的 Ｓ Ｗ 温度传感器在 电容器 、电抗器状态监 Ａ 控 的应用 中，优点突出。无源的特点使探头几乎不受外 界环境的影响，无线式温度信息读取方式使得工程应用 摆脱 了走线的苦恼 。多个测温无源探头可以安装在任何 需要监控 的测温 点，多点组合监控设备 的温度变化 。使 得用户能实时迅速监测 电容器和电抗器 的状态变化，尽 快的发现 问题，排除故障，保证电网的可靠运作。
大型火力、水力、核 能发 电设备的发 电机组的长
期、稳定、安全运行 ，离不开现场对系统的温度 实时 在线监测。图１ 所示发 电设备 中大部分设备 处于高温 、
度升高 １ ￣ ０ Ｃ，电容器的电容量下降速度将加快一倍 ，电
容器长 期处于 高场强和高温下运 行将引起绝缘介质老 化和介质损耗角的增大 ，使电容器 内部温升超过允许值
声表面波传感器产品简介(温度传感器)
112 mm x 81 mm x 36mm 配备卡槽，固定于 35mm 导轨上 约 2m（取决于读取器发射功率，可调）
432 MHz ~444MHz RS485
AC 85 ~265V,50 ~60HZ
DC 5V,1A 95mm x95mm x113mm 嵌入式，开孔尺寸：92mm x92mm(±0.5mm)
江苏声立传感技术有限公司
江苏声立传感技术有限公司
SAW 无源无线温度监测系统
系统概述
电力系统中，各类设备的开断接触点可能因为松动、老化、电弧冲击等原因造成接触电 阻增大。这会使触点的温度不断上升，给电网安全带来隐患。如果不及时发现，容易引起起 火爆炸、大面积停电、人员伤亡等灾难事故，直接和间接经济损失巨大。因此，对电力设备 的温度进行在线监测并及时排除隐患，越来越得到行业的认可和重视。
公司开发成功的无源无线温度传感系统采用了声表面波传感技术。其传感器具有完全无 源、可无线读取的优点，尤其适合电力、化工、采矿、冶金等特殊环境。该产品从声表面波 温敏器件、无线读取器到信号处理软件都具有完全自主知识产权，填补了国内空白，可替代 进口同类产品。目前该产品已经通过了中国电力科学研究院的检测认证，并开始在电力行业 推广应用。 地址：南通市崇川路 58 号南通产业技术研究院 3 号楼 8 楼 806 室 电话：0513—55080001 13552700090 18210365488 技术支持：0513—55080012 传真：0513—55080012
安装方式 无线传输距离 无线频率范围
下行接口 电源输入 电源输出 外形尺寸 安装方式 下行接口 上行接口 电源输入
功耗 外形尺寸 安装方式 数据存储
工作环境
安全性能 产品认证
接触式测温
无源无线SAW测温系统
型号
DSTS‐430‐ST01 DSTS‐432‐ST01 DSTS‐434‐ST01 DSTS‐436‐ST01 DSTS‐438‐ST01 DSTS‐440‐ST01
功能及适用范围 圆孔式传感器，利用设备自身螺钉固定。
●必选 ○可选
●
有线系列 DSTR‐RTS‐DT01
485 总线上行通信方式,。外带电源模块。
阅读器与主控终端之间通过工业总线进行本地数据传输。 主控终端进行本地所有开关柜温度监控信息的采集、存储、显示、管理，既进行本地监 控，也可以接入综合自动化系统等远程主站系统，实现开关柜温度的远程监控。
4
配电变压器
整体解决方案
中电科技德清华莹电子有限公司
无线
配变
温度传感器
阅读器
无线
无线 主控终端
5
中电科技德清华莹电子有限公司4典型应用变电站开关柜电缆头户外刀闸环网柜箱式变电站配电变压器输电线路变电站开关柜?整体解决方案远程主站专网无线公网无线无线温度传感器阅读器开关柜阅读器温度传感器开关柜工控机工业总线等传感器直接安装于开关柜温度待测点如隔离刀闸触头电缆接头等采用接触式测温方式测量各触点温度
传统的红外、光纤及有源无线测温系统在安全性、适用性、稳定性、实时性等方面存在 一定的技术缺陷。SAW 无源无线温度在线监测系统，基于声表面波技术测温技术应用于高压 电力设备的温度在线监测，于无源无线方式测量温度，有效的解决了传统测温技术在安全性、 可靠性、稳定性、实用性等方面存在的问题。
测温原理
阅读器通过天线发送射频信号，该射频信号将作 为传感器的激励信号。
返回的无线射频信号被阅读器天线接收，通过测 量无线射频信号的频率变化即可得到温度值。
无源无线SAW测温系统 询 问信号
声表面波的应用
声表面波传感器的应用一．声表面波简介声表面波（SAW）技术是声学和电子学相结合而形成的一门新兴边缘学科。
在该技术的基础上,现已经成功地研制出声表面波带通滤波器、振荡器、表面波卷积器和传感器等声表面波器件。
由于声表面波器件具有体积小、可靠性高、一致性好以及设计灵活等优点,所以在雷达、通信等领域的研究得到了广泛的应用。
把声表面波技术应用于传感器技术领域在近十年来得到了很大的发展。
目前, 采用技术来研制力、加速度、温度、湿度、气体及电压等一系列新型传感器的工作逐渐成为传感器研究的一个热点。
二．声表面波传感器工作原理SAW传感器构成的识别系统由一个SAW传感器标签、一个带主动式天线的阅读器和一个信号后处理单元组成。
SAW 标签由传感器天线、压电模式、指换能器和经传感器体外编码的反射区组成。
传感器天线接收由远处阅读器发送来的访问电磁脉冲信号,通过叉指换能器转化为声表面波,遇到反射条后形成回波,回波通过叉指换能器重新转化为电磁波并再次通过天线发射出去。
这些回波信号形成了由晶体表面的反射条的数目和位置决定的脉冲序列,它类似于条形码图案,每个脉冲的时间延迟取决于SAW 传播速度。
信号后处理单元对脉冲延迟变进行估计,实时解调出识别码。
天线接收到询问信号后,由IDT将电信号转换为声波信号,声波信号撞击反射区。
反射区位置不同,个数不同,会产生不同的振幅和不同的相位变化。
三．声表面波传感器的应用（1） LiNb03的声表面波应用声表面波器件(SAW)的基本原理是在压电基体上通过光刻的方法制出由相互交叉的电极(一般为铝电极)组成的叉指电极(叉指换能器)，利用基片的压电效应激发起沿着表面层传播的高频超声波，从而实现滤波、延时、脉冲压缩与扩展、卷积等多种电子学功能。
叉指换能器的基本构造如图，换能器的中心频率f0由声表面波的相速vs和电极的周期λ0确定:fo=vs/λ0，即声表面波器件的中心频率和声波的传播速率成正比，与电极的周期成反比，所以提高器件的中心频率主要在于如何提高声表面波的传播速率和缩短电极周期，又因为光刻技术的限制不可能无限制地缩短电极周期，因此当前制作高频声表面波器件的关键在于选择合适的基体材料和不断提高改进基体的晶体质量和提高压电性能，同时降低传输损耗。
无源无线声表面波传感器硬件系统研究
1、无源无线SAW传感器的原理
声表面波（SAW）是指沿着固体表面传播的声波。无源无线SAW传感器利用声 表面波在材料表面反射和传播的特性，通过测量反射波或传播波的时间差或振幅 变化来检测外部物理量的变化，如温度、压力、湿度等。无源无线SAW传感器不 需要外部电源，而是通过无线信号接收器发送电磁波，电磁波与SAW在传感器上 产生相互作用，从而实现对外部物理量的监测。
无源无线声表面波传感器硬件 系统研究
基本内容
在传感器技术领域，无源无线声表面波（SAW）传感器因其独特的优势和广 泛的应用前景而备受。由于其具有无需电源、结构简单、低成本、高可靠性以及 适用于各种环境等优点，无源无线SAW传感器在许多领域，如健康监测、环境监 测、物联网等，都有着广泛的应用前景。本次演示主要对无源无线SAW传感器硬 件系统的研究进行探讨。
3、硬件系统优化
为了提高无源无线SAW传感器的性能和稳定性，需要对硬件系统进行优化。
3、1频率选择
选择合适的频率是硬件系统优化的关键因素之一。高频信号可以提供更高的 分辨率和更快的传输速度，但同时也会受到更多的干扰和衰减。因此，需要根据 具体的应用需求和传输距离来选择最合适的频率。
3、2天线设计
2、硬件系统设计
无源无线SAW传感器的硬件系统主要由传感器、信号发射器和信号接收器三 部分组成。
2、1传感器部分
无源无线SAW传感器的核心部分是SAW传感器，它由基底材料和声表面波传播 路径上的延迟线构成。基底材料通常选用石英、玻璃等具有高声速和高稳定性的 材料。延迟线是用于产生和检测声表面波的金属线条，通常用金、银、铜等金属 制作。
四、系统特点
1、无源性：该系统不需要外部电源，因此具有很高的便携性和灵活性。
2、无线性：由于该系统采用无线传输方式，因此可以实现远距离的温度测 量。
声表面波无源无线测温原理(二)
声表面波无源无线测温原理(二)声表面波无源无线测温原理解析1. 什么是声表面波无源无线测温技术？声表面波无源无线测温技术是一种利用声表面波（SAW）作为传感器的原理，实现无源无线的温度测量。
这项技术具有无线传输、温度测量精度高、耐高温、抗干扰等特点，被广泛应用于工业领域的温度检测与监控。
2. 声表面波传感器的工作原理SAW传感器的结构•振荡器：产生高频声表面波信号•传感层：与测量对象接触，接收温度变化•调节层：调节声表面波的传播速度•接收器：接收经过传感层的声表面波信号SAW传感器的工作过程1.振荡器产生高频声表面波信号，并通过传感层触发。
2.传感层根据温度变化导致的物理性质变化，对声表面波的传播速度产生影响。
3.调节层根据传感层反馈的物理性质变化，调节声表面波的传播速度。
4.接收器接收经过传感层的声表面波信号，并将信号传输给接收设备。
3. 无源无线测温的原理与优势无源测温原理无源无线测温利用声表面波传感器的工作原理，无需外部电源供电，即可实现温度测量。
传感层的物理性质随温度变化而产生改变，影响声表面波的传播速度，进而在接收端产生对应的电压信号。
无线传输优势传统的温度测量方式通常需要使用传感器与读取设备之间的电线连接，限制了测温设备的灵活性和实用性。
而无源无线测温技术通过声表面波传感器将测量数据转化为无线信号，可直接传输给无线接收设备，实现了真正的无线测温。
高精度与抗干扰能力声表面波无源无线测温技术具有较高的温度测量精度，通常可达到°C。
同时，由于无线传输过程中的抗干扰设计，这种测温技术在电磁干扰、温度变化等环境下，仍能保持良好的工作状态。
4. 声表面波无源无线测温技术的应用领域工业温度测量与监控声表面波无源无线测温技术广泛应用于工业领域的温度测量与监控。
比如炉温监测、设备故障预警和防火等场景，均可以利用该技术实现精确、实时的温度检测，提升工作效率和安全性。
医疗与生物领域无源无线测温技术也可以应用于医疗和生物领域。
声表面波传感器的原理及应用综述
声表面波传感器的原理及应用综述摘要：声表面波传感器能将信号集中于基片表面、工作频率高，具有极高的信息敏感精度，能迅速地将检测到的信息转换为电信号输出，具有实时信息检测的特性；另外，声表面波传感器还具有微型化、集成化、无源、低成本、低功耗、直接频率信号输出等优点。
国内目前已经形成了包括声表面波压力传感器、声表面波温度传感器、声表面波生物基因传感器、声表面波化学气相传感器以及智能传感器等多种类型。
关键词：声表面波；传感器；工作原理；应用1声表面波传感器的工作原理1.1声表面波声表面波是一种在固体浅表面进行传播的弹性波，具有多种模式，瑞利波是目前应用最广泛的一种声表面波。
不同类型的声表面波具有不同的特性，利用其制成的传感器可适用于不同场合探测。
1.2声表面波传感器的结构类型声表面波传感器的两种基本构型为延迟线型﹙delayline﹚和谐振型﹙resonator﹚。
延迟线型和谐振型声表面波传感器在结构上均由压电基片、叉指换能器和发射栅共同构成。
延迟线型声表面波传感器通过天线接收正弦激励信号，传递至叉指换能器﹙interdigital transducer，IDT﹚，正弦信号在压电基片激励出声表面波，实现声波和电信号的转换。
声表面波在压电基片上传播经过一段时间延迟到达反射栅，反射栅将部分声波反射回来，反射的声波又通过IDT转换为正弦激励信号，从而实现电声转换。
谐振型声表面波传感器将IDT置于2个全反射的反射栅间。
激励的声表面波的频率与谐振器频率相等时，声表面波在反射栅间形成驻波，反射栅反射的能量达到最大。
外部激励信号加载在输入IDT上，IDT将电信号转换为声表面波，声表面波沿压电晶体表面向两边传播，经两侧反射栅反射叠加由输出IDT输出，最终实现声/电转换。
1.3声表面波传感器的工作模式声表面波器件一般使用压电晶体﹙例如石英晶体等﹚作为媒介，然后通过外加一正电压产生声波，并通过衬底进行传播，然后转换成电信号输出。
SAW无线无源技术在避雷器温度监测中的应用
ＧＵＯ ｅ ｇ ｙ ， Ｌ Ｕ ｉ１ ，Ｗ ＡＮＧ ｉｙ ｎ ，ＨＥ ｅ ａ ， ＣＨＥＮ ａ — ｏ ｇ Ｆ ｎ ．ｉ Ｉ Ｚｈ ．ｉ ｎｇ Ｚｈ —ｏ ｇ Ｗ ｉｔｏ Ｚｈ ｎ ｄ ｎ
（ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｌｃｒ ａ ａ ｄ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｌ ａ ｎｎ ｅｈ ｉａ Ｕ ｉ ｒ ｉ ， ｌｄ ｏ １ ５ ０ ， ｈｎ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅ ｔ ｃ ｌ ｎ ｏ ｔｏ Ｅ ｇｎ ｅｉ ， ｉｏ ｉｇ Ｔ ｃ ｎｃ ｌ ｎｖ ｓ ｙ Ｈｕｕ ａ ２ １ ５ Ｃ ｉａ Ｅ ｉ ｎ ｅ ｔ
（． １ 辽宁工程技术大学 电气与控制工程 学院。 辽宁 葫芦 岛 １５ ０ ２ １５；
２ 抚 顺 电瓷 制 造 有 限公 司 阀 片试 验 室 。 宁 抚顺 １ ３２ ） ． 辽 １ １ ６
摘
要 ：由于金属 氧化 物避雷器（ Ａ） ＭＯ 的温度是 各种参 数影 响的结 果 ， 准确地 判别 ＭＯ 故 Ａ是否 工作在
２ ２ 试 验 装 置 ．
（） １
Ｓ Ｗ 在传播时绝大部 分能量 都集 中在 固体表 面几微 Ａ
米的深度 内， 产生 Ｓ Ｗ 必须满足的振荡相位条件 Ａ
Ｆ
＋ Ｍ ＝２凡１ ， ＝ １， … Ｔｎ ２，
，
即２
＋ ＝叮 ． Ｅ ２Ｔ ｎ
试 验 装 置 如 图 ３框 图 ， 验 设 备 主 要 包 括 ： 阻 片 和 瓷 试 电
对 Ｓ Ｗ 频 率 的测 量 ；ｔ０ 敏 电 阻 器 的 温 度 测 试 仪 用 于 Ａ Ｐｌ ０热
式 中
为 Ｓ Ｗ 中心 振 荡频 率 ， 为其在 介 质 中传播 速 Ａ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
产品名称：无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统)
1.引言
近年来，随着电网容量的不断增大，超高压与特高压电力系统的逐步建立，大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成，对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。
特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用，输电系统的短路电流将达到较高水平。
为保证电力系统的安全运行，可通过对系统内重要电力设备运行状态，特别是绝缘状态进行监测，检测各种关键状态量，对其进行分析诊断，发现设备的各种缺陷及其劣化发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。
其中，电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。
为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果，按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度，从而间接监测电力设备的工作状态。
目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括：导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。
尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往容易造成发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。
此外，在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。
在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下，建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量，以满足突发事件下的供电需要，符合电力部门优质供电、优质服务的要求。
基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。
因此，温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。
输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于：
（1）检测点的电压高达几十万伏，要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离，因此无线传感器较适宜；
（2）检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培，且周围分布着极强的电磁场干扰，同时要抗雷击。
采用感应供电的工作模式不稳定可靠；
（3）我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中，建议涉及高压设备本体，传感器尽量采用无源型；
（4）温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外，还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏，寿命要超过15年甚至30年；
2. 电力系统的主要测温解决方案的比较
国内外很早就关注电力系统测温技术的使用，在国外在线测温技术使用已经较普遍，如：关键点母线／开关的温度测量、发电厂电缆接头温度测量、变压器温度测量等。
我们首先分析对比目前在电力系统测温系统的主要解决方案。
2.1红外测温
红外测温适合人工巡查测温，因为使用比较灵活，现在已经成为高压电力设备温度检测的一个主要手段。
红外测温仪的缺点是体积较大，成本高(一个测温点要数千至几万元)，精度与距离有关，特别是它无法实现在线实时监测，使得难以发现和消除可能存在的隐患。
另外红外线无法绕射过遮挡物、准确测量关键接点处温度，限制了它在一些场合的应用。
受日照或其他光照影响较大，操作需要比较专业且无法测量开关柜内设备，主要用于人工操作定期带电温度测试。
2.2光纤测温
光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感头安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。
分布式光纤测温在电网状态监控中有一定的应用，但是光纤具有易折，易断的特性，特别在开关柜内，光纤弯曲度是有限制的。
此外，光纤传感器设备造价较高，由于光纤传感属有线工作方式，测量高电压一次侧的光纤存在对地绝缘性、爬电、漏电等问题。
2.3无线有源测温
现有的无线有源或半无源测温方案中，通常采用电池或者小电流互感器（CT）在电力一次侧取能，然后为测温电路和无线发射电路供电。
很多公司还宣称采用特殊的“等电位”电路设计及低功耗技术的测温技术。
该方案可以实现了温度信号的无线传输，且传输距离较远，可方便分配设备地址便于实现传感器阵列。
但是由于该方案属于有源方案，电池供电存在需要定时更换电池，而且抗高温能力较差的缺点；采用CT取能则存在供电电压不稳，尤其是在电力线路发生故障时，因供电不正常而无法可靠提供监测信息。
2.4 声表面波温度传感器的测温优势
相比之下，采用无源、无线的测温方案在电力系统应用中具有显著优势。
其中本文中采用的声表面波（surface acoustic wave, 简写为SAW）技术是无源、无线方案中的重要实现技术。
声表面波温度传感器的主要特点主要包括：
（1）纯无源、无线
SAW传感器利用的是压电材料，本身工作在30MHz~3GHz射频频段，它能够直接将电磁波转换成SAW和将SAW转换成射频电磁波而无需电源供能，只是被动地反射查询信号。
这样就解决了电池供电和高电压绝缘等问题。
（2）寿命长、抗干扰能力强
由于SAW传感侧无任何电子元器件，不牵涉半导体材料中电子的迁移过程，相对于带电池的有源式温度传感器，它的寿命长、抗放电冲击和抗电场、磁场等干扰能力强等许多独特优点，非常适用于电力系统中。
（3）量程范围大
由于声表面波传感器材料利用的是压电材料，传感侧无电子元器件，因此可耐受高、低温（-200~1000℃）等恶劣环境下使用。
相比之下，虽然有源传感器的测温元件可耐受高低温，但由于无线发射电路的电子元件不耐受恶劣环境，因此系统总体的量程范围受限于无线发射电路。
（4）易于阵列化实现多点测量
（5）安装使用方便、成本低
表1是目前电力系统中主要的测温方案的比较[6]。
可以看出，SAW温度传感器较其他测温方法有明显的优势。
表1不同测温方案对比
我们研究的用于电力系统的SAW传感器测温系统得到天津712通信广播有限公司的验收和认可。
用开发的传感器系统对电力设备进行基于SAW传感器阵列的无线测温。
该套设备可对电力设备实施多点温度监测，传感阵列的测温范围为-40℃~150℃，测温精度可达1℃，作用距离可达2m，完全满足了电力行业无源、无线、远距测温的要求。
该套系统在电力行业进行推广，可对高压电缆、绕组、母线排、变压器高低压侧、隔离开关、开关柜、互感器、电抗器、刀闸、断路器等高电压大电流设备的接头、触点、触壁、进出线等部位温度进行实时监测。
随着高效和可持续的使用能源方式受到越来越多的重视，该产品的市场前景相当可观。
我们的现有技术完全可以适应超高压瓷瓶测温。