基于双层贴片天线的无源无线形变传感器及监测系统技术方案

一种基于双层贴片天线的无源无线形变传感器及监测系统，其特征在于，包括RFID标签传感器、阅读器和设置模块，其中：基于双层贴片天线的无源无线形变传感器设计,它由三个组件构成，其中：组件二置于组件一上，两者为标签的天线，两平面平行，功能上相互耦合，两者无连接，可以相对移动；组件三为组件二、组件一之间的连接机构；组件一固定于被测结构一侧，组件二通过组件三连接于被测结构另一侧；随着结构产生变形，协同组件二、组件一之间发生相对位移变化，改变两平面的重合面积；RFID标签通过连接机构始终跨接被测结构的两侧以实现对其变形监测，当被测结构因变形将协同改变RFID标签中两个贴面天线重贴面积从而影响其工作谐振频率。频率。频率。

【技术实现步骤摘要】
基于双层贴片天线的无源无线形变传感器及监测系统


[0001]本申请涉及建筑结构形变传感器及其监测技术。

技术介绍

[0002]为准确评估结构的性能、强度和恶化程度，大量结构形变传感器被开发和投入使用。
[0003]传统的建筑结构形变传感器，诸如拉线式位移传感器、拉杆式位移传感器、应变计、光纤位移计等，都需要延伸出错综复杂的引线并以此提供能量和传输数据。如此，一方面增大了试验的工作量，另一方面也增大了出错几率，给试验前排障带来了困难。
[0004]针对以上传统传感器的问题，学者提出了基于单片贴片天线的受力式无源无线形变传感器。这类传感器的机理是，通过将结构的形变转化为单片贴片天线本身的变形，并通过测量随天线本身形变而改变的天线电磁参量，达到对结构形变进行测量。在测量的阶段，由于传感器本身会受力而产生变形，基于单片贴片天线的受力式无源无线形变传感器的测试精度和使用寿命会受到传感器黏贴强度和底部剪力传递效率的影响，如此往往无法较好地完成测量任务。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有技术的缺点，为解决已有基于单片贴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双层贴片天线的无源无线形变传感器及监测系统，其特征在于，包括RFID标签8传感器、阅读器4和设置模块，其中：基于双层贴片天线的无源无线形变传感器设计,它由三个组件构成，其中：组件二置于组件一上，两者为标签的天线，两平面平行，功能上相互耦合，两者无连接，可以相对移动；组件三为组件二、组件一之间的连接机构；组件一固定于被测结构一侧，组件二通过组件三连接于被测结构另一侧；随着结构产生变形，协同组件二、组件一之间发生相对位移变化，改变两平面的重合面积；RFID标签8通过连接机构7始终跨接被测结构12的两侧以实现对其变形监测，当被测结构12因开裂、裂缝变大、发生位移、变形将协同改变RFID标签8中两个贴面天线重贴面积从而影响其工作谐振频率；RFID标签8与阅读器4之间的距离在通信读取范围内；系统控制阅读器4以周期性以可变的不同频率电磁波发射，当发射的频率电磁波匹配RFID标签目前的工作谐振频率则被激活，RFID标签通过自身天线发生应答信号，与阅读器4建立通信；阅读器4负责无线读取RFID标签的信息并进行数据处理；设置模块作为人机交互模块，系统通过设置模块设置好初始状态下特定裂缝/位移/形变参数和超出安全边界时的阈值参数。2.如权利要求1所述系统，特征是，RFID标签作为传感器用于监测裂缝/位移/形变的宽度，RFID标签1安装在待测结构两个位点处；当结构经历形变时，分别与结构两点相连的组件一和组件二产生相对位移，辐射贴片3与平行贴片6构成的一对互相耦合的辐射贴片的重叠长度变化，其使天线上负载的等效电容发生变化，从而使得天线的谐振频率发生漂移；RFID阅读器检测RFID标签的谐振频率漂移，并根据对应关系计算出两组件的相对位移，从而推算得到结...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松涛，易卓然，谢丽宇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：