微波傳感器的工作原理
微波傳感器是利用微波特性來檢測(cè)一些物理量的器件。包括感應(yīng)物體的存在、運(yùn)動(dòng)速度、距離、角度等信息。
由發(fā)射天線發(fā)出的微波，遇到被測(cè)物體時(shí)將被吸收或反射，使功率發(fā)生變化。若利用接收天線接收通過被測(cè)物體或由被測(cè)物反射回來的微波，并將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由測(cè)量電路處理，就實(shí)現(xiàn)了微波檢測(cè)。 微波傳感器主要由微波振蕩器和微波天線組成。微波振蕩器是產(chǎn)生微波的裝置。構(gòu)成微波振蕩器的器件有速調(diào)管、磁控管或某些固體元件。由微波振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)需用波導(dǎo)管傳輸，并通過天線發(fā)射出去。為了使發(fā)射的微波具有一致的方向性，天線應(yīng)具有特殊的構(gòu)造和形狀。
由發(fā)射天線發(fā)出的微波，遇到被測(cè)物體時(shí)將被吸收或反射，使功率發(fā)生變化。若利用接收天線接收通過被測(cè)物體或由被測(cè)物反射回來的微波，并將它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由測(cè)量電路處理，就實(shí)現(xiàn)了微波檢測(cè)。微波傳感器主要由微波振蕩器和微波天線組成。微波振蕩器是產(chǎn)生微波的裝置。構(gòu)成微波振蕩器的器件有速調(diào)管、磁控管或某些固體元件。由微波振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)需用波導(dǎo)管傳輸，并通過天線發(fā)射出去。為了使發(fā)射的微波具有一致的方向性，天線應(yīng)具有特殊的構(gòu)造和形狀。
微波傳感器的多方面應(yīng)用
1、微波液位儀：
微波液位儀的原理是利用微波測(cè)量液位的過程中，當(dāng)液位達(dá)到一定位置時(shí)，發(fā)射天線發(fā)出的微波信號(hào)由于液位的反射到達(dá)接收天線，輸出的信號(hào)反應(yīng)此時(shí)液位為D;如果液位大于或者小于D時(shí)，接收天線接收不到反射回來的微波信號(hào)，這種方式和處理光電開關(guān)傳感器光的信號(hào)是完全不一樣的。
2、微波開關(guān)式物位儀：
微波開關(guān)式物位儀的原理是電源為振蕩器提供電能，振蕩器產(chǎn)生微波信號(hào)，通過發(fā)射天線發(fā)射出去，被測(cè)對(duì)象的位置影響微波接收天線接收的微波信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過放大和比較處理后，反應(yīng)被測(cè)對(duì)象的位置信息。
3、微波診斷：
微波診斷是微波在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的主要內(nèi)容之一，包括有源診斷和無源診斷兩大類型。
A：有源診斷：有源診斷法是利用人工微波源輻射的微波照射人體后進(jìn)行測(cè)量診斷的。人體組織或器官的病變將導(dǎo)致微波的介電特性發(fā)生改變，從而使射向組織或器官的微波傳輸特性隨之發(fā)生變化，從而使射向組織或器官的微波傳輸特性隨之發(fā)生變化。人們可通過微波的反射或透射情況來獲得有關(guān)病變的醫(yī)學(xué)信息。例如微波心圖儀、重病微波呼吸檢測(cè)儀等均屬于有源微波診斷儀器。
B：無源診斷：無源診斷法是利用人體本身輻射的微波來進(jìn)行疾病的診斷，因不需要外加人工微波輻射源，故稱無源診斷法，也稱被動(dòng)測(cè)定法。利用人體熱輻射的微波波段獲取熱象圖來診斷疾病的方法就是一種無源診斷法。目前的微波熱象儀主要用來獲取人體體表的微波熱象圖，利用它可發(fā)現(xiàn)紅外熱象儀所不能發(fā)現(xiàn)的某些疾病。
4、微波除了用于診斷外，還可用于疾病的治療。現(xiàn)在的微波治療主要包括以下幾個(gè)方面。
A：微波透熱治療：由于微波的熱效應(yīng)能使血液循環(huán)加速，刺激器官功能，促進(jìn)新陳代謝，因而能促使組織再生，起到消炎止痛、解除痙攣的功效。人們根據(jù)微波的這種特點(diǎn)，利用微波治療儀治療肌肉勞損、關(guān)節(jié)疼痛、各種炎癥等取得了良好的效果。
作為微波熱聞的另一方面是微波治療腫瘤。腫瘤組織比正常組織含水量高，因此腫瘤組織中微波熱效應(yīng)更為顯著，而腫瘤組織耐熱性又較差，通常32-33度即可抑制腫瘤生長(zhǎng)三使腫瘤死亡。因此，我們可利用微波的熱效應(yīng)使腫瘤處局 部升溫到抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)或?qū)е滤劳龅臏囟确秶?，用以治療癌癥。
B：微波針灸：現(xiàn)代微波技術(shù)與傳統(tǒng)的中醫(yī)針灸技術(shù)相結(jié)合形成了微波針灸治療方法。此方法用聚焦的微波束照射刺激有關(guān)穴位，達(dá)到治療目的。當(dāng)微波照射穴位時(shí)，由于熱效應(yīng)，穴位溫度升高，其熱量沿經(jīng)絡(luò)傳遞，產(chǎn)生溫針效應(yīng)和溫補(bǔ)效應(yīng)。另一方面，微波沿經(jīng)絡(luò)傳導(dǎo)，通過生物電磁效應(yīng)使刺激作用以波動(dòng)形式在體內(nèi)傳播，因此微波針灸所誘導(dǎo)的刺激作用并不局限于局部照射區(qū)域。微波針灸操作簡(jiǎn)單，針感明顯而持久，病人無痛苦。
C：微波手術(shù)刀：在外科手術(shù)中，利用微波的能量切開組織的裝置稱為微波手術(shù)刀。微波的熱效應(yīng)可使切口附近的組織溫度升高直至備注凝固。利用微波手術(shù)，切口無需縫合，可減少失血并縮短手術(shù)時(shí)間。