一种基于RFID技术的绝对位置测量装置及编解码方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及RFID技术领域，一种基于RFID技术的绝对位置测量装置，包括RFID射频定位尺和测量装置,测量装置安装在被测物体上，所述RFID射频定位尺包括主体呈条状的承载体和若干个等间隔安装在承载体上的RFID卡片,每个所述RFID卡片内包括RFID芯片和射频线圈，所述RFID射频定位尺按照需求精度距离安装射频线圈和RFID芯片，所述RFID射频定位尺的绝对刻度值的长度是h，所述绝对刻度值由每个所述射频线圈自身的宽度加上其与相邻的右侧射频线圈之间的间隔宽度构成，所述测量装置包括数据接收模块、解码模块和通信模块。本发明专利技术具有能够精确的测量出被测物体运动的绝对位置的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID技术的绝对位置测量装置及编解码方法
本专利技术涉及RFID
，具体涉及一种基于RFID技术的绝对位置测量装置及编解码方法。
技术介绍
现代大长度位置测量系统大多采用光栅式绝对值位移传感器与二维码视觉识别式传感器，由光电信号与视觉识别均易受到工作环境限制，例如水雾，油污，灰尘等挂落在光栅尺或者二维码道上，均会导致光栅式传感器与视觉识别式传感器失效，光电式与视觉识别式传感器更无法在液体中使用。光电式与视觉识别式传感器存在制造成本高，生产工序复杂与最大长度较短，编解码程序复杂，且多种优质解码算法受制于国外专利限制等问题。射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)技术，通过无线射频方式进行非接触式双向数据通信，利用无线射频方式对电子标签或射频卡进行读写，利用RFID技术设计的绝对值编码测量装置，水雾、油污、灰尘等不会影响到数据通信，且编码数量大，解码算法高效快速，生产制造成本低，相比传统的光电式和视觉识别式有绝对的优势。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种基于RFID技术的绝对位置编解码方法及测量装置，其具有能够精确的测量出被测物体运动的绝对位置的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于RFID技术的绝对位置测量装置，包括RFID射频定位尺和安装在被测物体上测量装置，所述RFID射频定位尺包括主体呈条状的承载体和若干个等间隔安装在承载体上的RFID卡片，每个所述RFID卡片内包括RFID芯片和射频线圈，所述RFID射频定位尺按照需求精度距离安装射频线圈和RFID芯片，所述RFID射频定位尺的绝对刻度值的长度是h，所述绝对刻度值由每个所述射频线圈自身的宽度加上其与相邻的右侧射频线圈之间的间隔宽度构成，所述测量装置包括数据接收模块、解码模块和通信模块，所述数据接收模块用于读取RFID射频定位尺上的数据，所述解码模块用于根据数据接收模块读取到的数据解码算出所述测量装置相对于RFID射频定位尺的绝对位置，所述通信模块用于将所述解码模块解算后的数据提供到用户设备的通信端口。作为优选的，所述射频线圈的排列方式可采用单面单码道、双面单码道、单面多码道或者双面多码道中的任意一种。作为优选的，所述通信模块安装在数据接收模块和解码模块所在的壳体内或独立于数据接收模块、解码模块之外分离安装，所述数据接收模块与RFID射频定位尺平行，数据接收模块与RFID射频定位尺的安装间距离在其有效读取距离的范围内，每条由射频线圈构成的码道上具有一组与之相对应的RFID读模块阵列。作为优选的，所述数据接收模块采用由若干个RFID读模块组成的RFID读模块阵列，所述RFID读模块之间的安装间距与射频线圈之间的间距相对应。作为优选的，所述射频线圈的排列方式采用单面单码道，所述RFID读模块阵列内具有4个RFID读模块，1号RFID读模块的天线与2号RFID读模块的天线之间的距离为2h，2号RFID读模块的天线与3号RFID读模块的天线之间的距离为2.5h，3号RFID读模块的天线与4号RFID读模块的天线之间的距离为2h，1号RFID读模块的天线与4号RFID读模块的天线之间的距离为6.5h。作为优选的，所述数据接收模块采用由若干个集成接口模块组成的集成接口模块阵列或采用由若干个无线通信模块组成的无线通信模块阵列。一种基于RFID技术的绝对位置编解码方法，使用基于RFID技术的绝对位置测量装置，编码方法：RFID射频定位尺上按需求精度距离安装RFID芯片和射频线圈，根据RFID读模块阵列与RFID射频尺对应的位置投影产生一组绝对的位置关系编码，对每个RFID芯片编写代表其所连接的射频线圈位置的绝对值编码和数据校验码；解码方法：根据RFID读模块阵列与RFID射频尺在各对应位置的投影关系产生出一组绝对的位置关系编码，从而通过RFID射频尺中读取的位置数据确定出参考数据的绝对值位置，即每个RFID读模块读到的数据、是否读到射频线圈的状态参与到解码计算中，将每个RFID读模块的读取状态合并成一组状态值，状态值的总数量＝RFID读模块数量×2，解码算法根据该组状态值选择进入的解码状态机中，在对RFID射频定位尺的读取过程中，状态机值循环工作，根据进入不同的状态值选择不同的位置计算公式，其中可根据任意读模块的绝对位置校验其它读模块的绝对值数据；经过多个RFID读模块数据分析后，得出的定位精度＝h/RFID读取模块数量。作为优选的，还包括补偿算法：当RFID读模块的读取装置位于两个最小刻度之间，会产生无数据现象，此时解码算法在连续输出解码数据的同时，计算连续数据的间隔时间，对读取装置运动的加速度值进行分析，从而倍频补偿输出两个最小刻度间的数据，以提高读取装置的精度。使用本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的RFID射频定位尺上按需求精度距离安装RFID芯片和射频线圈，对应读模块阵列内的数量，与之产生多组读取状态，使RFID读模块阵列与RFID射频尺对应的位置投影产生一组绝对的位置关系编码，从而通过RFID射频尺中读取的位置数据确定出参考数据的绝对值位置，使用RFID射频技术作为数据采样方法，相比光栅尺视觉识别的生产制造、适合工作环境更为宽泛，具有制造简单、测量极限长度更大、抗光、气体、液体、灰尘等污染、安装要求低的优势，本专利技术装置能够精确的测量所测物体运动的绝对位置。附图说明图1为本专利技术基于RFID技术的绝对位置测量装置的结构示意图；图2为本专利技术RFID射频定位尺的结构示意图；图3为本专利技术RFID读模块阵列的各天线与射频定位尺的安装结构示意图；附图标记包括：100-RFID射频定位尺，110-射频线圈，210-1号RFID读模块的天线，220-2号RFID读模块的天线，230-3号RFID读模块的天线，240-4号RFID读模块的天线。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。如图1-图3所示，一种基于RFID技术的绝对位置测量装置，包括RFID射频定位尺100和测量装置，测量装置安装在被测物体上，所述RFID射频定位尺100包括主体呈条状的承载体和若干个等间隔安装在承载体上的RFID卡片，每个所述RFID卡片内包括RFID芯片和射频线圈110，所述RFID射频定位尺100按照需求精度距离安装射频线圈110和RFID芯片，所述RFID射频定位尺100的绝对刻度值的长度是h，所述绝对刻度值由每个所述射频线圈110自身的宽度加上其与相邻的右侧射频线圈110之间的间隔宽度构成，所述测量装置包括数据接收模块、解码模块和通信模块，所述数据接收模块用于读取RFID射频定位尺100上的数据，所述解码模块用于根据数据接收模块读取到的数据解码算出所述测量装置相对于RFID射频定位尺100的绝对位置，所述通信模块用于将所述解码模块解算后的数据提供到用户设备的通信端口。所述射频线圈110的排列方式可采用单面单码道、双面单码道、单面多码道或者双面多码道中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：包括RFID射频定位尺(100)和测量装置，所述RFID射频定位尺(100)包括主体呈条状的承载体和若干个等间隔安装在承载体上的RFID卡片，每个所述RFID卡片内包括RFID芯片和射频线圈(110)，所述RFID射频定位尺(100)按照需求精度距离安装射频线圈(110)和RFID芯片，所述RFID射频定位尺(100)的绝对刻度值的长度是h，所述绝对刻度值由每个所述射频线圈(110)自身的宽度加上其与相邻的右侧射频线圈(110)之间的间隔宽度构成，所述测量装置包括数据接收模块、解码模块和通信模块，所述数据接收模块用于读取RFID射频定位尺(100)上的数据，所述解码模块用于根据数据接收模块读取到的数据解码算出所述测量装置相对于RFID射频定位尺(100)的绝对位置，所述通信模块用于将所述解码模块解算后的数据提供到用户设备的通信端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：包括RFID射频定位尺(100)和测量装置，所述RFID射频定位尺(100)包括主体呈条状的承载体和若干个等间隔安装在承载体上的RFID卡片，每个所述RFID卡片内包括RFID芯片和射频线圈(110)，所述RFID射频定位尺(100)按照需求精度距离安装射频线圈(110)和RFID芯片，所述RFID射频定位尺(100)的绝对刻度值的长度是h，所述绝对刻度值由每个所述射频线圈(110)自身的宽度加上其与相邻的右侧射频线圈(110)之间的间隔宽度构成，所述测量装置包括数据接收模块、解码模块和通信模块，所述数据接收模块用于读取RFID射频定位尺(100)上的数据，所述解码模块用于根据数据接收模块读取到的数据解码算出所述测量装置相对于RFID射频定位尺(100)的绝对位置，所述通信模块用于将所述解码模块解算后的数据提供到用户设备的通信端口。


2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：所述射频线圈(110)的排列方式可采用单面单码道、双面单码道、单面多码道或者双面多码道中的任意一种。


3.根据权利要求2所述的基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：所述通信模块安装在数据接收模块和解码模块所在的壳体内或独立于数据接收模块、解码模块之外分离安装，所述数据接收模块与RFID射频定位尺(100)平行，数据接收模块与RFID射频定位尺(100)的安装间距离在所述数据接收模块的有效读取距离范围之内。


4.根据权利要求3所述的基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：所述数据接收模块采用由若干个RFID读模块组成的RFID读模块阵列，每条射频线圈(110)构成的码道上具有一组与之相对应的RFID读模块阵列。


5.根据权利要求4所述的基于RFID技术的绝对位置测量装置，其特征在于：所述射频线圈(110)的排列方式采用单面单码道，所述RFID读模块阵列内具有4个RFID读模块，1号RFID读模块的天线(210)与2号RFID读模块的天线(220)之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云峰，郭志华，
申请(专利权)人：沈阳格欣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21