金属屏蔽的电子标签系统技术方案

提供了具有包括标签线圈（１２）的至少一个承载信息的电子编码标签和包括发射机线圈（９）的询问器的金属屏蔽（１３）的电子标签系统。系统依赖于包含发射机线圈（９）和标签线圈（１２）的磁场耦合链路，用于获得来自所述标签的信息。耦合链路被安排成使得它作用在其近场，以及在激励标签线圈（１２）的磁通中几乎没有或至多有少量磁通也链接所述发射机线圈（９）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过使用可电子询问的编码标签而进行物体的远端识别或遥测物体或从物体进行遥测的系统。具体地，本专利技术涉及在仓库或在货物运输系统中用于自动识别物品的系统，其中被称为询问器的电子子系统包括发射机和接收机，当一个或多个物品通过分类操作被处理，或这些物品在仓库内被堆叠、盘存或收集，或它们在输送系统内被移动时，该电子子系统通过电磁方法从被附着在物品上或在这样的物品的载体上的电子编码标签提取有用的信息。虽然在这里首先参照航空货运操作描述本专利技术，但将会看到，本专利技术并不因此而限于这样的应用。因此，本专利技术的识别或遥测系统总的可以应用于物体识别操作。例如，本专利技术可以应用于石油钻探工业，用于在使用组成所谓钻柱的分开的部件中加标签和识别。按照本专利技术的一个方面，提供了电子标签读取系统，它包括至少一个承载信息的电子编码标签；包括发射机线圈和接收机线圈的询问器；包含所述发射机线圈和所述接收机线圈的磁场耦合链路，用于获得来自所述标签的信息；其中耦合链路被安排成使得它作用在其近场，以及其中在激励所述接收机线圈的磁通中几乎没有或至多有少量磁通也链接所述发射机线圈。按照本专利技术的另一个方面，提供了在金属物体附近使用的电子编码标签，其中所述电子标签被安放在所述金属物体的缝隙中。按照本专利技术的再一个方面，提供了从靠近金属物体的电子标签处获得信息的方法，所述方法包括以下步骤提供包含发射机线圈和接收机线圈的询问器；提供包含所述发射机线圈和所述接收机线圈的磁场耦合链路，用于从所述标签获得信息；以及安排所述耦合链路，以使得它在其近场中作用，以及其中在激励所述接收机线圈的磁通中几乎没有或至多有少量磁通也链接所述发射机线圈。现在参照附图描述本专利技术的优选实施例，其中附图说明图1显示本专利技术所涉及的系统的简化图；图2显示在询问器天线与标签接收天线之间的相互作用；图3显示在存在金属板时的询问器天线与标签接收天线；图4显示在存在金属板时询问器天线与标签接收天线之间的相互作用；图5类似于图4，但显示表面电流密度和磁场；图6A显示确定表面电流的一个方法；图6B显示确定表面电流的另一个方法；图6C显示确定表面电流的再一个方法；图6D显示确定表面电流的又一个方法；图7A显示标准航空货架的截面图；图7B显示图7A上的航空货架的平面图；图8A显示图7A的一段航空货架的图；图8B显示与图8A的航空货架有关的磁力线的方向；图9A显示石油工业中使用的钻柱；图9B显示图9A的钻柱的一个截面图以及相关的磁力线；图9C显示图9A的钻柱的另一个截面图以及相关的磁力线；图9D显示图9A的钻柱的再一个截面图以及相关的磁力线；图9E显示带有出脚的铁磁芯；图10A显示用矩形金属管形成的电子标签夹持结构；以及图10B显示装载该标签夹持结构的航空货架的截面图。图1上显示了本专利技术所涉及的这种类型的系统的简化图。该系统使用电磁通信的原理，其中包含发射机2的询问器1产生电磁信号，该信号通过发射天线3被发送到包含标签接收天线5的电子标签4。标签接收天线5可以接收一部分发送的信号，以及通过整流器可以产生直流电源，该直流电源可被使用来操作被连接到标签接收天线或分开的标签应答天线的应答产生电路，结果是，承载信息的电磁应答信号从标签4被发送回接收天线6，然后到询问器1中的接收机7。在询问器1内有控制器和译码器8，它还处理来自接收机7的信号，以及产生数据输出信号，该输出信号在自动操纵其上附着有标签的物品时是有用的。询问器可以把信号传送到标签4以及提取来自标签4的信号，它可以使用在PCT/AU90/00043、PCT/AU92/00143和PCT/AU92/00477中列出的任何原理，这些文件的揭示内容在此引用以供交叉参考。在询问器中通常单个天线提供发射机天线3和接收机天线6的功能。同样地，在标签内单个天线可以执行标签接收天线5和标签应答天线的功能。在使用这样的系统设计时，标签接收天线5和询问器天线9被放置在合理的邻近位置，如图2所示，中间没有插入的物体，特别是金属物体。在这样的系统中，如图2所示，询问器天线9可以是带有铁磁棒11的螺线管10的形式，它产生磁场11A和相关的磁通，其中一部分磁通链接标签天线线圈12，以便建立与标签接收天线5的通信和可能激励标签接收天线。但是，环境影响经常会使得标签接收天线5被放置到金属物体13的一侧而询问器天线9放置在另一侧。如图3所示的用航空方式运输货架14并为其加标签的需求给出了这种情形的一个很好的例子。如图3所示，这样的货架14下面具有金属板13的形式的平面。在仓库中操纵时，货架14在一组滚轮15上移动，以及在飞机货仓中，它被用螺钉固定在地板上。没有什么装置(特别是电子标签4)可被放置在金属板13下面或被放置在该金属板内。另一方面，为了保护的原因，询问器天线9被限制放在输送器机构的滚轮15之间。因此在这种应用中，询问器天线9和标签接收天线5在很大程度上被金属板13分开。本专利技术的一个目的是设计一种电子标签系统，它可以在这种限制下被满意地实施。如图3所示，存在有这样的环境，其中标签接收天线5的放置和询问器天线9的放置使得相对于标签4，金属板13的表面对询问器天线9或由询问器天线9产生的磁场有很大的屏蔽作用。本专利技术通过在要加标签的物体的金属表面13上产生流动的电流而产生用于标签的询问场。其上有流动电流从而产生磁场和激励标签的金属表面可以是靠近询问器天线的那一面的相反面。为了更好地了解本专利技术的原理，最好回顾电动力学理论的某些基本定律。在本说明中和在本揭示内容提供的论据中，所使用的术语和单位是如在国际标准ISO 1000(1992)“SI单位和对于它们的多重单位与某些其它单位的使用的建议”中规定的。对于这样的说明，一个较好的开始是提到电荷守恒定律，该定律阐述进入一个区域的电流净流入量导致该区域内总电荷对于时间的相应的变化率。这个定律与下面阐述的电动力学的四个基本定律相一致，以及实际上它是这四个定律所需要的。在通常的表示法中，矢量E代表电场强度，以V/m计，以及矢量H代表磁场强度，以A/m计。两个附加矢量代表电介质的极化的P和代表磁介质的磁化的M，允许定义电通量密度矢量为D=e0E+P，以C/m2计，以及磁通量密度矢量B=m0(H+M)，以Wb/m2计。在以下的说明中，术语线积分是指所谓的场矢量与沿所述闭合路径的距离单位矢量之间的标量积相对围绕所述的闭合路径的距离的积分，而术语通量是指所谓场矢量与面积单位矢量之间的标量积相对在所述的区域上面积的积分。根据该术语和四个矢量E、H、D和B，四个基本定律是(1)法拉第(Faraday)定律电场矢量E沿闭合曲线的线积分等于穿过该曲线所围绕表面的磁通对时间变化率的负值，表面的正方向是指按右手定则的曲线的正方向。(2)由麦克斯威(Maxwell)修正的安培(Ampere)定律磁场矢量H沿闭合曲线的线积分等于穿过该曲线所围绕的表面的传导电流与位移电流的总和，再次有与曲线和表面的方向有关的右手定则。(3)用于电通量的高斯(Gauss)定律从闭合面发出的总电通量(按照D矢量来定义的)等于在该表面所包围的体积内所包含的全部传导电荷。(4)用于磁通量的高斯(Gauss)定律从任何闭合面发出的总磁通量(按照B矢量来定义的)是零。另一个重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子标签读取系统，包括：至少一个承载信息的电子编码标签；包括发射机线圈和接收机线圈的询问器；包含所述发射机线圈和所述接收机线圈的磁场耦合链路，用于获得来自所述标签的信息；其中耦合链路被安排成使得它作用在其近场，以及其中在激励 所述接收机线圈的磁通中几乎没有或至多有少量磁通也链接所述发射机线圈。

【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：PH科勒，
申请(专利权)人：格姆普拉斯塔格澳大利亚有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]