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一些物理量的器件。包括感應物體的存在、運動速度、距離、角度等信息。

由發射天線發出的微波，遇到被測物體時將被吸收或反射，使功率發生變化。若利用接收天線接收通過被測物體或由被測物反射回來的微波，并將它轉換成電信號，再由測量電路處理，就實現了微波檢測。 微波傳感器主要由微波振蕩器和微波天線組成。微波振蕩器是產生微波的裝置。構成微波振蕩器的器件有速調管、磁控管或某些固體元件。由微波振蕩器產生的振蕩信號需用波導管傳輸，并通過天線發射出去。為了使發射的微波具有一致的方向性，天線應具有特殊的構造和形狀。

由發射天線發出的微波，遇到被測物體時將被吸收或反射，使功率發生變化。若利用接收天線接收通過被測物體或由被測物反射回來的微波，并將它轉換成電信號，再由測量電路處理，就實現了微波檢測。微波傳感器主要由微波振蕩器和微波天線組成。微波振蕩器是產生微波的裝置。構成微波振蕩器的器件有速調管、磁控管或某些固體元件。由微波振蕩器產生的振蕩信號需用波導管傳輸，并通過天線發射出去。為了使發射的微波具有一致的方向性，天線應具有特殊的構造和形狀。

微波傳感器的多方面應用

1、微波液位儀：

微波液位儀的原理是利用微波測量液位的過程中，當液位達到一定位置時，發射天線發出的微波信號由于液位的反射到達接收天線，輸出的信號反應此時液位為D;如果液位大于或者小于D時，接收天線接收不到反射回來的微波信號，這種方式和處理光電開關傳感器光的信號是完全不一樣的。

2、微波開關式物位儀：

微波開關式物位儀的原理是電源為振蕩器提供電能，振蕩器產生微波信號，通過發射天線發射出去，被測對象的位置影響微波接收天線接收的微波信號，該信號經過放大和比較處理后，反應被測對象的位置信息。

3、微波診斷：

微波診斷是微波在醫學上應用的主要內容之一，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行測量診斷的。人體組織或器官的病變將導致微波的介電特性發生改變，從而使射向組織或器官的微波傳輸特性隨之發生變化，從而使射向組織或器官的微波傳輸特性隨之發生變化。人們可通過微波的反射或透射情況來獲得有關病變的醫學信息。例如微波心圖儀、重病微波呼吸檢測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，也稱被動測定法。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，利用它可發現紅外熱象儀所不能發現的某些疾病。

4、微波除了用于診斷外，還可用于疾病的治療。現在的微波治療主要包括以下幾個方面。

A：微波透熱治療：由于微波的熱效應能使血液循環加速，刺激器官功能，促進新陳代謝，因而能促使組織再生，起到消炎止痛、解除痙攣的功效。人們根據微波的這種特點，利用微波治療儀治療肌肉勞損、關節疼痛、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三使腫瘤死亡。因此，我們可利用微波的熱效應使腫瘤處局 部升溫到抑制腫瘤細胞生長或導致死亡的溫度范圍，用以治療癌癥。

B：微波針灸：現代微波技術與傳統的中醫針灸技術相結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穴位，達到治療目的。當微波照射穴位時，由于熱效應，穴位溫度升高，其熱量沿經絡傳遞，產生溫針效應和溫補效應。另一方面，微波沿經絡傳導，通過生物電磁效應使刺激作用以波動形式在體內傳播，因此微波針灸所誘導的刺激作用并不局限于局部照射區域。微波針灸操作簡單，針感明顯而持久，病人無痛苦。

C：微波手術刀：在外科手術中，利用微波的能量切開組織的裝置稱為微波手術刀。微波的熱效應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，切口無需縫合，可減少失血并縮短手術時間。