Применение акустоэлектронных датчиков на ПАВ в системах промышленного интернета вещей для мониторинга состояния техногенных объектов

Леонтьев Владимир Васильевич, Сорокин Александр Васильевич, Ненашев Вадим Александрович, Ваттимена Гисбертх Мауритс

в статье рассматривается применение пассивных акустоэлектронных датчиков на поверхностных акустических волнах (ПАВ) в системах промышленного интернета вещей (IIOT). Современным промышленным мультисенсорным системам для мониторинга состояния техногенных объектов необходимо опрашивать датчики различных физических величин. При этом ряд автоматических систем контроля должны одновременно опрашивать несколько датчиков для повышения информативности мониторинга и возможности своевременного прогнозирования аварийных ситуаций, технического и эксплуатационного контроля. Количество контролируемых объектов может быть достаточно большим, а опрос должен осуществляться по радиоканалу. Показано, что развитие таких систем ограниченно из-за проблемы коллизии сигналов, возникающей при одновременном опросе в условиях индустриальных помех. В статье показаны конструкции и физические принципы работы современных и перспективных пассивных акустоэлектронных датчиков, не использующих источников энергии для передачи измеренной физической величины. Показано, что существующие известные радиочастотные системы автоматического и полуавтоматического контроля, построенные на использовании пассивных акустоэлектронных идентификационных меток способны опрашивать датчики, ответный сигнал которых содержит информацию о контролируемой физической величине (датчики температуры на ПАВ). В статье обсуждается возможность одновременного опроса пассивных акустоэлектронных датчиков различного типа (температура, влажность, растяжение) в условиях высокой вероятности коллизии сигналов.

Ключевые слова:акустоэлектроника, IIoT, системы контроля, ПАВ, магнитный импеданс, датчики, РЧИД, ПАВ метки