张劲弓，赵 明，孙旭光，李 彤，刘春秀，薛 宁

(1.中国科学技术大学 微电子学院，安徽 合肥 230026; 2.中国科学院空天信息创新研究院 传感器技术国家重点实验室，北京 100190; 3.中国人民解放军总医院第四医疗中心 神经外科，北京 100048)

0 引 言

无线无源传感器在医疗监测和恶劣的环境参数检测等各个领域具有广阔的应用前景[1～3]。无线传感器系统可以基于电感耦合原理为植入的无源设备无线供电并在体外接收端无线获取来自植入端发射器的生理信息相关参数,使植入式设备无需配备电池和复杂的电路。考虑到设备寿命，生物相容性和耐热性问题，数据传输通常需要完全无源的传感器组件。文献[4～7]中提出了一些基于LC的无线传感器，例如压力传感器和湿度传感器。

基于LC谐振电路的原理，环境压力值的变化改变无线发射端压力传感器中电容或电感值的大小，从而改变传感器的谐振频率。谐振频率的变化可以通过远程电感耦合线圈来检测。无线传感器系统的性能不仅取决于传感器组件，而且取决于读出系统的准确性。

本文设计了一种无线压力感测系统，包括两个模块：无线无源压力传感器和传感器外部无线读数系统。

1 总体设计

本文利用了直接数字合成器(direct digital synthesizer，DDS)产生正弦信号以驱动读出线圈。在数字信号处理单元中，微控制器STM32用于改变扫描参数(起始频率、终止频率和频率步长)来控制DDS模块生成频率、相位可变的正弦信号，并通过内部快速12位模/数转换器(analog digi-tal converter,ADC)对信号进行数字化处理，并与便携式PC进行通信。……