本发明涉及传感器，特别涉及一种宇称时间对称型无源传感系统、传感测量方法和传感器。
背景技术：
1、在厄米系统下，传感器所处的环境可能存在能量损失和信号衰减，导致传感器接收到的信号强度较低，会降低传感器的灵敏度，与此同时，厄米系统传感器可能会受到来自外界噪声的干扰，例如电磁干扰、热噪声等，这些干扰会降低传感器对目标信号的检测能力。而在非厄米系统下的标准二阶ep(exceptionalpoint，奇异点)传感器，由于有分裂效应的产生，可以一定程度提升系统的灵敏度，但其分裂程度有限，如果想要得到发散的分裂效果，需要近乎完美的电感耦合，这在现实中需要高磁导率磁芯和屏蔽板，还存在许多外界因素例如材料限制、涡流损耗都会显著降低耦合系数，所以在标准二阶系统中，想要得到发散的分裂，几乎不可能，这也代表标准二阶ep传感器不能达到某些超灵敏传感的要求。
2、综上，亟需一种新型的传感器，以解决现有传感器无法达到超灵敏传感的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提出一种宇称时间对称型无源传感系统、传感测量方法和传感器，旨在解决现有传感器无法达到超灵敏传感的问题。
2、为实现上述目的，本发明提出一种宇称时间对称型无源传感系统，包括：
3、增益回路，其包括依次串联的矢量网络分析模块、第一负电阻、第一电感线圈及第一电容；
4、损耗回路，其包括依次串联的第二电阻、第二电容及第二电感线圈；
5、中性回路，其包括依次串联的第三电容和第三电感线圈，所述中性回路设置在所述增益回路和所述损失回路之间；
6、控制模块，其分别与所述增益回路及所述中性回路连接，用于通过所述矢量网络分析模块获取所述传感系统的本征频率特征值，并通过调节所述第一负电阻、所述第一电容和/或所述第三电容中至少一个的参数，使所述本征频率特征值高于所述传感系统的本征频率阈值；所述本征频率阈值高于所述增益电路的谐振频率。
7、在一实施方式中，所述本征频率特征值为所述传感系统的最大本征频率的实部；
8、所述第一负电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值互为相反数；所述第一电容、所述第二电容及所述第三电容的电容值相同；所述第一电感线圈、所述第二电感线圈及所述第三电感线圈的电感值均相同。
9、在一实施方式中，所述传感系统的品质因数γ符合公式：l为所述第一电感线圈的电感值，c为所述第一电容的电容值，r为所述第二电阻的电阻值，r>0；
10、所述增益回路与所述中性回路之间的第一耦合系数μ与所述损耗回路与所述中性回路之间的第二耦合系数相同，且不同于所述增益回路与所述损耗回路之间的第三耦合系数；
11、所述第一耦合系数μ与所述第三耦合系数κ符合公式：
12、所述品质因数γ与所述第三耦合系数κ符合公式：
13、在一实施方式中，所述传感系统的灵敏度与所述第一耦合系数呈正相关。
14、在一实施方式中，在所述传感系统的本征频率特征值高于所述本征频率阈值且所述传感系统的品质因数恒定不变时，所述增益回路与所述损耗回路的位置关系与所述传感系统的第二本征频率特征值一一对应。
15、在一实施方式中，所述第一负电阻的电阻值可调且在所述增益回路与所述损耗回路的位置恒定不变、所述第二电感线圈的电感值恒定不变且所述传感系统的所述本征频率特征值低于所述本征频率阈值时，所述第一负电阻的调整后的电阻值的相反数为所述第二电阻的电阻测量值；或，
16、所述第一电容及所述第三电容的电容值可调且在所述增益回路与所述损耗回路的位置恒定不变、所述第二电感线圈的电感值恒定不变且所述传感系统的所述本征频率特征值低于所述本征频率阈值时，所述第一电容和/或所述第三电容的调整后的电容值为所述第二电容的电容测量值。
17、在一实施方式中，所述第二电阻或所述第二电容的参数值可随着环境参数的变化而变化；
18、所述环境参数为环境温度、环境湿度、环境磁场中的一种。
19、在一实施方式中，所述第一负电阻包括一具有负反馈电路的运放电路；在10～50mhz的频率范围内，所述第一负电阻的负电阻值的误差小于10％。
20、本发明还提出一种传感测量方法，应用于上述的宇称时间对称型无源传感系统，所述传感测量方法包括：
21、通过矢量网络分析模块获取所述传感系统的第一本征频率特征值；所述第一本征频率特征值高于本征频率阈值；
22、将所述传感系统置于测量环境中，获取所述传感系统的第二本征频率特征值；
23、在所述第二本征频率特征值出现变动且高于所述本征频率阈值时，依据本征频率特征值与位置的对应关系，确定测量环境的位置变化情况；
24、在所述第二本征频率特征值出现变动且低于所述本征频率阈值时，调整所述第一负电阻、所述第一电容、和/或所述第三电容中至少一个的参数，以使所述第二本征频率特征值恢复至所述第一本征频率特征值，基于调整后的参数，确定测量环境的变化情况。
25、本发明还提出一种传感器，包括上述的宇称时间对称型无源传感系统。
26、在本发明的技术方案中，采用了宇称时间对称型无源传感系统，该传感系统包括增益回路、损失回路、中性回路和控制模块；增益回路包括依次串联的矢量网络分析模块、第一负电阻、第一电感线圈及第一电容；损耗回路包括依次串联的第二电阻、第二电容及第二电感线圈；中性回路包括依次串联的第三电容和第三电感线圈，所述中性回路设置在所述增益回路和所述损失回路之间；控制模块分别与所述增益回路及所述中性回路连接，用于通过所述矢量网络分析模块获取所述传感系统的本征频率特征值，并通过调节所述第一负电阻、所述第一电容和/或所述第三电容中至少一个的参数，使所述本征频率特征值高于所述传感系统的本征频率阈值；所述本征频率阈值高于所述增益电路的谐振频率。
27、该传感系统通过矢量网络分析模块获取传感系统的本征频率特征值，并通过调节第一负电阻、第一电容和/或第三电容中至少一个的参数，使本征频率特征值高于传感系统的本征频率阈值，而本征频率阈值高于增益电路的谐振频率。在宇称时间对称型无源传感系统的本征频率特征值高于传感系统的本征频率阈值时，由于传感系统存在本征频率分裂，因此通过调节调节第一负电阻、第一电容和/或第三电容中至少一个的参数，可以使得本征频率特征值进一步增大，而本征频率特征值的增大反映了本征频率的分裂程度得到增强，进而实现传感系统灵敏度的提升。
28、此外，由于现有的奇异点传感系统中存在着不可忽略的噪声问题，噪声直接影响到传感系统读数的精确度。因此，在第一实施例中，本征频率特征值高于所述传感系统的本征频率阈值；所述本征频率阈值高于所述增益电路的谐振频率。
29、如此，可以使得作为传感系统工作点的本征频率特征值远离发散奇异点。由于在传感系统中，靠近发散奇异点的工作点，既对小微扰敏感，也对噪声也敏感；而传感系统远离dep的工作点，则对两者都不敏感。因而本实施例通过将传感系统的工作点，即本征频率特征值，设置为高于传感系统的本征频率阈值，且本征频率阈值高于增益电路的谐振频率，从而使得本征频率特征值远离发散奇异点，实现了可以有效抑制来自本征基崩溃、设备噪声放大的多余噪声的效果，并且还可以避免环境噪声的影响，可以有效的避免噪声影响，提升抑制噪声的能力。
1.一种宇称时间对称型无源传感系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的传感系统，其特征在于，所述本征频率特征值为所述传感系统的最大本征频率的实部；
3.如权利要求2所述的传感系统，其特征在于，所述传感系统的品质因数γ符合公式：l为所述第一电感线圈的电感值，c为所述第一电容的电容值，r为所述第二电阻的电阻值，r>0；
4.如权利要求3所述的传感系统，其特征在于，所述传感系统的灵敏度与所述第一耦合系数呈正相关。
5.如权利要求3所述的传感系统，其特征在于，在所述传感系统的本征频率特征值高于所述本征频率阈值且所述传感系统的品质因数恒定不变时，所述增益回路与所述损耗回路的位置关系与所述传感系统的第二本征频率特征值一一对应。
6.如权利要求3所述的传感系统，其特征在于，所述第一负电阻的电阻值可调且在所述增益回路与所述损耗回路的位置恒定不变、所述第二电感线圈的电感值恒定不变且所述传感系统的所述本征频率特征值低于所述本征频率阈值时，所述第一负电阻的调整后的电阻值的相反数为所述第二电阻的电阻测量值；或，
7.如权利要求6所述的传感系统，其特征在于，所述第二电阻或所述第二电容的参数值可随着环境参数的变化而变化；
8.如权利要求1所述的传感系统，其特征在于，所述第一负电阻包括一具有负反馈电路的运放电路；在10～50mhz的频率范围内，所述第一负电阻的负电阻值的误差小于10％。
9.一种传感测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任一项所述的宇称时间对称型无源传感系统，所述传感测量方法包括：
10.一种传感器，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的宇称时间对称型无源传感系统。
