磁耦合谐振式无线电源：地下位移测量的新方案

"本文主要介绍了一种用于地下位移测量传感器串的无线电能传输装置设计，采用磁耦合谐振式无线电能传输技术，解决了传统有线供电方式带来的密封性、安装运输不便以及易受环境腐蚀的问题。装置由总控电源和多个无线电能传送节点组成，每个节点具有接收、发送和中继三种工作状态，确保了传感器串的稳定供电。通过实验验证，该装置表现出良好的工作性能。" 本文主要探讨了如何利用无线电能传输技术解决地下位移测量传感器串的供电问题。传统的地下位移测量系统依赖于金属导线供电，存在密封性差、安装困难和易受腐蚀等缺点。针对这些问题，作者提出了采用磁耦合谐振式无线电能传输（MRC-WPT）的解决方案。 MRC-WPT是一种高效的无线能量传输方式，具有传输距离远、对线圈位置变化不敏感的特性，特别适合地下环境。该技术的基本原理是利用两个或多个谐振频率匹配的线圈，通过磁场耦合实现能量的非接触传递。在设计的无线电能传输装置中，总控电源负责整体供电，多个无线电能传送节点分布在整个传感器串中，每个节点包括线圈回路、微控制单元、接收端和发送端电路、开关切换电路及无线通信模块。微控制单元根据无线通信模块接收的指令，控制开关切换线圈的状态，实现节点在接收、发送和中继三种工作模式间的切换。 实验部分，作者制作了不同线圈并进行传输特性的测量，然后将这些线圈与节点电路相连，测试整个无线电能传输装置的性能。结果显示，装置运行稳定，能够有效满足传感器串的供电需求，证明了设计方案的可行性。 尽管这种无线电能传输装置表现出色，但文章也指出，仍存在一些需要改进的地方，如提高传输效率、优化节点布局等，为后续的设备优化提供了方向。 本文提出了一种创新的无线供电方案，对于改善地下位移测量系统的可靠性和耐久性具有重要意义。通过磁耦合谐振式无线电能传输技术，可以降低对外部环境的依赖，提升传感器的工作稳定性，有助于推动地下监测技术的进步。