一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，包括：陶瓷基材，该陶瓷基材的正面和反面均具有导电区域，陶瓷基材的正面的一侧具有芯片安装区；以及芯片，其集成有超高频RFID无线射频识别器和温度传感器，芯片封装在芯片安装区内，芯片的输入端和输出端分别对应与陶瓷基材的正面的导电区域和反面的导电区域接通。该测温电子标签将RFID陶瓷电子标签与温度传感器集成在一起，功能强大，体积小。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统测温领域，特别涉及一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签。
技术介绍
近年来，随着国家电网规模的迅速扩大，电压等级和自动化技术水平不断升级，国家电网对电力系统的智能化运维水平要求不断提高，通过物联网技术，监测电力设备在线运行状态，可实现各电力设备运行信息的获取，为电网设备的安全运行和管理提供辅助决策。传统的测温技术在安全性、可靠性、经济性、实用性等方面存在一定的技术缺陷，难以满足现场的应用需求。亟需引入安全可靠、低成本、低运维的技术解决方案，实现对过热点的准确实时监测，保障电网设备的运行安全。现有的RFID陶瓷电子标签与温度传感器是独立产品，做到陶瓷标签采集温度传感器数据需要线材连接，造成最终产品体积大、笨拙。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，将RFID陶瓷电子标签与温度传感器集成在一起，功能强大，体积小。为实现上述目的，本技术提供了一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，包括：陶瓷基材，该陶瓷基材的正面和反面均具有导电区域，陶瓷基材的正面的一侧具有芯片安装区；以及芯片，其集成有超高频RFID无线射频识别器和温度传感器，芯片封装在芯片安装区内，芯片的输入端和输出端分别对应与陶瓷基材的正面的导电区域和反面的导电区域接通。优选地，芯片安装区由陶瓷材料分隔出一两端敞开且中间具有塔桥的条形区域而形成，该条形区域的里端与正面的导电区域连通，条形区域的外端通过侧壁导电区与反面的导电区域连通。优选地，条形区域的长度为2-4mm，条形区域的宽度为1-3mm。优选地，侧壁导电区的宽度为1-5mm。优选地，在陶瓷基材的正面和反面布满导电金属而形成相应的导电区域。优选地，导电金属的厚度为5-50μm。优选地，陶瓷基材由微波陶瓷制成，介电常数为30～50，介质损耗≤1/3000。优选地，陶瓷基材的立体尺寸为25*25*2mm至35*35*3.5mm。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：通过在陶瓷基材的正面和反面设置导电区域作为信号辐射部分，且将集成超高频RFID无线射频识别器与温度传感器的芯片封装在陶瓷基材的正面的一侧，通过具体设计陶瓷基材的结构尺寸和微波特性，导电区域的尺寸结构来适合本方案中的芯片的阻抗，使得本测温电子标签体积小，而功能强大。附图说明图1是根据本技术的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签的主视图；图2是根据本技术的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签的左视图；图3是根据本技术的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签的后视图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1至图3所示，根据本技术具体实施方式的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，包括陶瓷基材1以及芯片2，其中该陶瓷基材1的正面和反面均具有导电区域，参见图1和图3，正面的导电区域标记为11，反面的导电区域标记为13，陶瓷基材1的正面的一侧具有芯片安装区(安装芯片2的区域)。芯片2集成有超高频RFID无线射频识别器和温度传感器，芯片2封装在芯片安装区内，芯片2的输入端和输出端分别对应与陶瓷基材1的正面的导电区域11和反面的导电区域13接通。在本实施例中，芯片部分具有ISO18000-6C/EPC协议的RFID功能，同时兼有温度传感器功能。需要说明的是，按照国家标准，一般将信号频率在840MHz～960MHz定义为超高频。上述方案中，测温电子标签主要由三部分组成，即陶瓷基材1、导电区域和芯片2。其中集成超高频RFID无线射频识别器与温度传感器的芯片2，需要兼顾温度传感器部分，造成RFID芯片部分的灵敏度很低、阻抗差异较大。所以，在本方案中，陶瓷基材1的正面和反面的导电区域作为信号辐射部分(即天线)，需要大增益，适合芯片的阻抗。作为一种优选实施例，芯片安装区由陶瓷材料分隔出一两端敞开且中间具有塔桥的条形区域C而形成，该条形区域C的里端与正面的导电区域11连通，条形区域C的外端通过侧壁导电区12与反面的导电区域13连通。作为一种优选实施例，条形区域C的长度为2-4mm，条形区域C的宽度为1-3mm。在本方案中，条形区域C的长度与宽度决定阻抗。作为一种优选实施例，侧壁导电区12的宽度为1-5mm。在本方案中，侧壁导电区12的宽度控制在1～5mm范围内，起连接正面与反面的作用。作为一种优选实施例，在陶瓷基材1的正面和反面布满导电金属而形成相应的导电区域。在本方案中，导电区域的材料为导电金属，反面尽量将金属覆满，优选为银材料，按照图1的布银方式，实现特征阻抗的连接，布置的宽度a与长度b决定信号频率在840MHz～960MHz。作为一种优选实施例，导电金属的厚度为5-50μm。作为一种优选实施例，陶瓷基材由微波陶瓷制成，介电常数为30～50，介质损耗≤1/3000。作为一种优选实施例，陶瓷基材的立体尺寸为25*25*2mm至35*35*3.5mm。优选地，选用30*30*3mm尺寸的超高频陶瓷基材作为信号辐射单元的基片。综上，本实施例的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，通过在陶瓷基材1的正面和反面设置导电区域作为信号辐射部分，且将集成超高频RFID无线射频识别器与温度传感器的芯片2封装在陶瓷基材1的正面的一侧，通过具体设计陶瓷基材1的结构尺寸和微波特性，导电区域的尺寸结构来适合本方案中的芯片2的阻抗，使得本测温电子标签实现“温度感知”和“射频技术”的融合，在不影响电力设备的绝缘性能的情况下，实现了超高频陶瓷温度标签小型化、低成本、低能耗等关键核心技术。该超高频陶瓷电子标签兼有“无源”和“无线”两大特点，并具有安全可靠、低成本、实时性好、便于维护等优点，适用于电网内各电力设备运行环境，通过监测电力设备关键节点的温度，判断其运行状态并采取适当措施，可及时有效地防止电力设备由于高温引发的电力事故，为电力设备测温提供了最优解决方案。前述对本技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本技术限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本技术的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本技术的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本技术的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，其特征在于，包括：陶瓷基材，该陶瓷基材的正面和反面均具有导电区域，所述陶瓷基材的正面的一侧具有芯片安装区；以及芯片，其集成有超高频RFID无线射频识别器和温度传感器，所述芯片封装在所述芯片安装区内，所述芯片的输入端和输出端分别对应与所述陶瓷基材的正面的导电区域和反面的导电区域接通。

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，其特征在于，包括：陶瓷基材，该陶瓷基材的正面和反面均具有导电区域，所述陶瓷基材的正面的一侧具有芯片安装区；以及芯片，其集成有超高频RFID无线射频识别器和温度传感器，所述芯片封装在所述芯片安装区内，所述芯片的输入端和输出端分别对应与所述陶瓷基材的正面的导电区域和反面的导电区域接通。2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，其特征在于，所述芯片安装区由陶瓷材料分隔出一两端敞开且中间具有塔桥的条形区域而形成，该条形区域的里端与所述正面的导电区域连通，所述条形区域的外端通过侧壁导电区与所述反面的导电区域连通。3.根据权利要求2所述的一种用于电力系统测温的超高频陶瓷电子标签，其特征在于，所述条形区域的长度为2-4mm，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王于波，王峥，任孝武，陈学友，吴志军，葛伟平，李波涛，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，嘉兴佳利电子有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网公司，国网冀北电力有限公司张家口供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11