测量传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种测量传感器，包括用于测量参数的射频识别电路。电路包括至少一个组件，其中，该组件的特性可以被改变以反映所测量参数的改变，以使得传感器的频率根据所测量参数的改变而变化。本发明专利技术扩展至用于测量可变参数的系统，该系统包括这种传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种测量传感器，包括用于测量参数的射频识别电路。电路包括至少一个组件，其中，该组件的特性可以被改变以反映所测量参数的改变，以使得传感器的频率根据所测量参数的改变而变化。本专利技术扩展至用于测量可变参数的系统，该系统包括这种传感器。【专利说明】测量传感器
本专利技术涉及测量传感器。
技术介绍
用于测量可变参数的系统通常是昂贵的和庞大的。另外，它们通常依赖于通常是 电池的形式的电源，其可能需要频繁充电以保持对电路供电。在装置需要很小的情况下，例 如在监视轮胎压力的情况下，这样的系统可能难以接近，由此使得更换电源成为可能地昂 贵和困难的任务；与电池有关的处置和安全问题也可能是主要问题。 射频识别（RFID)标签和阅读器在商店中使用以用于减少偷盗。标签被贴附至产 品，阅读器位于商店的门旁边，如果标签在通过阅读器之前不被去激活则标签将触发警报。 这种标签不包含电源并依赖于经由来自阅读器的电磁感应的"激活"以对包含在 标签内的电路供电。 工作频率，也称为它们的标称中心频率或关联边带频率，一般不被严格地控制，因 为阅读器可以适应工作频率的变化。传统上，阅读器可以依赖于一定范围的频率以定位标 签。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及测量传感器，其包括用于测量参数的射频识别电路，其中，该电 路包括至少一个组件，其中该组件的特性可以被改变以反映所测量参数的改变，以使得由 传感器使用的与阅读器通信的频率根据所测量参数的改变而变化。 本专利技术通过使用不影响系统的基本操作的技术，根据要测量的外部参数有意识地 并且精确地修改标签的工作频率（中心频率或其他）来利用RFID系统。通过使得装置的 频率输出与RFID电路的组件的可变特性相关，该特性的有意识且期望的改变可以导致从 RFID电路发送的信号的改变。系统使用可以根据要测量的参数改变可测量特性的组件。这 允许创建能够在阅读器询问时发送关于可变参数的信息的无源RFID标签，所述信息是该 参数的"实时"指示。频率被严格控制以提供与特定可测量参数相对应的频率的变化。 由关键频率确定组件控制的标签工作频率的变化除了任何其他读取或写入操作 之外还由阅读器检测。阅读器使用转换函数或类似的函数以将所测量的频率转换成正在测 量的参数的值。该测量可以在标签读写过程的任何阶段进行。正常的是在系统操作期间存 在时间段，其中存在调节时间或者发送可能合适的报头或训练序列。 在正常操作期间标签存储来自阅读器的数据并且由阅读器读取数据的能力允许 标签在制造时或正常操作时利用校准和其他数据来被编程以改进系统性能、可靠性和功能 性。例如，如果使用电容器来测量外部参数，则频率随着该电容值的改变的变化可以以查表 或更复杂的转换函数的形式编程至标签中。 优选地，电路的可变组件是调谐谐振元件。通过调谐电路内的谐振元件，由标签传 送的频率可以用于提供关于所测量参数的信息。 有利地，电路的可变组件从包括以下的组中选择：电容器和线圈，其可以包括集中 或分立的组件。可以使用这样的电容器，其可以由于检测到的压力或力来改变其电容。可 替换地，或另外地，可以在调谐天线系统中使用可以根据长度或加速度来改变电感的线圈。 合适的和简单的装置很容易获得根据它们的环境改变的参数，有意识地，例如压敏电容器， 特别地微电机装置，或者作为标准装置的副作用，例如，线圈的尺寸和电感随着温度或机械 偏转的自然变化。 优选的是，根据所测量参数而改变的特性从包括以下的组中选择：电容、电感、和 整体天线调谐。电路的整体电容或电感、或天线本身、以及因此整体天线调谐可以根据要测 量的参数而改变。这些特性可以相对容易地和可预见地控制，并且因此这些特性的变化允 许可靠地和容易地使用装置。 有利的是，所测量参数从包括以下的组中选择：压力、温度、时间、速度、角度、长 度、速度、质量、加速度、面积、体积、能量、功率、和扭矩、从这些简单参数得到的任何次级参 数、或任何其他初级或次级参数。另外的参数可以根据本专利技术的所需应用来被监测和测量。 在优选构造中，将校准数据从传感器发送至阅读器，以使得阅读器可以解释从传 感器发送的频率信息。标签存储静态和校准数据，其可以在测量谐振频率的同时被读取。数 据在标签的传送阶段期间被发送，数据以与标签内的可变电容器的电容有关的预定频率发 送，预定频率本身与正在测量的可变参数有关。 在有利的构造中，测量传感器是轮胎压力传感器。轮胎压力传感器通过确保与道 路的恰当轮胎接触来帮助降低车辆的运行成本。随着道路上车辆的数量变得如此高，这些 车辆的效率的增大可以降低所产生废气的量并且还可以降低大多数消耗品的运输成本。 优选的是，对从传感器传送的输出进行编码。标签电路可以适于包含加密装置，以 使得对传送至阅读器的数据进行编码。这降低了通过错误阅读器读取传感器的风险，并且 还降低了当未授权这样做时第三方读取信息的风险。 有利地，编码数据经由中心带频率和边带频率的组合来传送。在这样的配置中，阅 读器被配置为接收编码数据并且对其进行解码，以使得其可以被解释。这进一步降低了不 打算接收该信息的阅读器拦截该信息的风险。 本专利技术使用具有可变频率的RFID电路，以将关于可测量的可变参数的信息传送 至阅读器。频率可以由于LC RFID标签电路或例如RLC电路的类似电路中的组件的改变而 变化，组件中的改变与可变参数关联。组件中的改变可以是直接相关或间接相关的。例如， 压力的改变可以与压敏电容器中的改变直接相关。可替换地，改变可以由电感的改变造成， 这可能与温度相关联，优选地通过使用可变电感器或通过电感器的长度的改变。信息可以 使用非易失性存储器存储在RFID电路中，以使得可以使用无源RFID电路。可替换地，可以 使用有源或半有源/半无源RFID标签。优选的是，使用无源标签以使得标签具有长的使用 寿命，而不需要被替换或对任何电源的更换或充电。 标签操作的频率范围可以根据标签的所需使用来选择。例如，对于标签来说期望 用于任何频率中，该频率选自低频范围（120至150kHz)、高频范围、超高频范围或微波频率 范围。 本专利技术扩展至用于测量参数的系统，其包括根据这里所述的传感器的测量传感 器、以及用于询问传感器的射频阅读器。 优选地，系统包括至少一个RFID传感器和与该至少一个传感器配对的阅读器。通 过将一个或多个传感器与一个或多个阅读器配对，系统可以排除其他阅读器和传感器，由 此降低从接近的传感器进行不正确读取的风险。 【专利附图】【附图说明】 现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述本专利技术的实施例，其中： 图1是示出根据本专利技术的用于使用的示例电路的图；以及 图2是根据图1所示的电路的阶段的电荷改变的图。 【具体实施方式】 图1示出根据本专利技术的压力传感装置10的图，其使用谐振或LC电路。装置10包 括阅读器12和标签14。阅读器包括处理单元16和阅读器天线线圈18。 标签14包括连接至电荷存储电容器22的芯片20。存储电容器22转而连接至电 容器装置24,其中固定谐振电容器26与压力可变电容器28并联连接。可变电容器28的电 容与所测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量传感器，包括用于测量参数的射频识别电路，其中，所述电路包括至少一个组件，其中所述组件的特性能够被改变以反映所测量参数的改变，以使得由所述传感器使用来与阅读器通信的频率根据所述所测量参数的改变而变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·英格拉姆，A·杜德，M·泰勒，
申请(专利权)人：萨埃冷特传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB