一种传感器、遥测物体的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种遥测物体的方法，其中每个物体具有一个传感器，传感器至少包括两个以预定的代表传感器身份的相互关系设置的磁性元件。产生电磁信号用于激励传感器元件以产生电磁回答信号。从每个传感器元件发出的电磁回答信号的幅度通过具有变量成分和非变量成分的第一磁场调制。产生具有旋转场矢量的第二磁场。当第二磁场的变量成分平衡第一磁场的非变量成分时检测回答信号成分中的频移，其中各个传感器元件瞬间暴露到实质上没有变量成分的合成磁场。当发生频移时，根据第二磁场非变量成分的取向判定各个传感器元件的取向。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种传感器、遥测物体的方法和系统本专利技术涉及一种遥测物体的方法和系统，每个物体上配置有一个传感器，传感器至少包括两个以预定的代表传感器身份相互关系设置的磁性元件，其中，产生的电磁信号用于激励传感器元件产生电磁回答信号，并且每个传感器元件产生的电磁回答信号通过具有变量和非变量的磁场调制。本专利技术还涉及一种用于遥测物体的传感器，传感器至少包括两个磁性传感器元件，磁性传感器元件相互的设置关系选自一组预定的关系并代表传感器或与传感器连接的物体的身份。许多应用要求能够可靠且无接触地探测探测区内物体的存在、身份或位置。一个通常的例子是商品上的价标、生产线中的成分标签、回收设备或例如商场中电子产品的材料类型的标签。对应某些应用，探测到物体或制品的存在就足够了。例如电子产品检验系统，设置成一旦受保护的制品被带到检测区，则该系统提供一个报警信号。这种简单的应用使用一个磁性薄金属带或线形式的单个传感器元件。传感器元件可以通过把传感器元件暴露在一个影响传感器元件物理特性的交变磁场中的弧形磁发生器/探测器而被磁性探测。使用通常是基于这一事实；交变磁场致使偶极传感器元件的磁通量周期性转换，这也被称作Barkhausen跳变。例如此类传感器公开在例如美国专利US-A-5 496 611、欧洲专利申请EP-A-0710 923和EP-A-0 716 393。在WO97/29463和WO97/24964中公开了一种不同的单元件传感器技术，其中美国传感器包括一个线状非晶或微晶金属合金。非晶或微晶金属合金的一个重要特征在于可以通过交变的磁性调制场控制磁导率。通过被认做巨磁阻的物理效应，当传感器被一个电磁触发响应信号激励时，由磁性调制场调制发自传感器的电磁回答信号-->的幅度。探测回答信号幅度的调制并用于判断探测区中传感器的存在。上述的电子产品检验的应用没有一项对每个传感器提供可遥测的身份。但是，对于在前的应用需要提供这类每个传感器带有的身份信息，如代表每个物体的产品号、序号、材料编码等。WO88/01427中公开了这种传感器或标识器，其中每个传感器或标识器具有多条由非晶铁电材料制成并以预定的角度关系或以预定的相互距离分布的磁致伸缩条或带。这一传感器的身份由预定的关系以及各个传感器元件的类型表示。传感器元件可通过磁性能量激励成机械共振。由共振传感器元件产生的此信号可以被磁性地或感应地检测。在WO93/14478中公开了一种类似的系统，其中，传感器或标识器具有一个或不止一个的电子振荡电路，每个振荡电路感应地耦合到各个磁性传感器元件。每个电子振荡电路被激励成电子振荡，并且谐振频率可由外磁场通过磁性元件的磁导率控制，同时可以探测几个一致的传感器。总而言之，现有的用于遥测物体的传感器不是只探测每个传感器存在的单元件型就是还要探测每个传感器身份的多元件型。单元件型传感器易于设计和制造并因而有较低的成本。另一方面，多元件型传感器需要一个支撑载体(尤其对于机械振荡传感器元件)和/或电容和电感元件(对于电子谐振电路型)。自然这意味着高成本。另外，因为上述多元件传感器主要通过一个磁性的或感应的电路工作，所以探测系统的工作距离非常短。本专利技术的目的是提供一种用于遥测物体的传感器，能够表示传感器或与传感器连接的物体的身份，比现有传感器的成本低。本专利技术的次要目的在于提供一种传感器，其工作距离远于上述现有技术中多元件型传感器的工作距离。本专利技术的目的通过遥测物体的方法实现，其中每个物体具有一个传感器，传感器至少包括两个以预定的代表传感器身份的相互关系设置的磁性元件，其中产生电磁信号用于激励传感器元件以产生-->电磁回答信号，并且从每个传感器元件发出的电磁回答信号的幅度通过具有变量成分和非变量成分的第一磁场调制。该方法还包括产生具有旋转场矢量的第二磁场；当第二磁场的变量成分平衡第一磁场的非变量成分时检测回答信号成分中的频移，其中各个传感器元件瞬间暴露到实质上没有变量成分的合成磁场；和当发生频移时，根据第二磁场非变量成分的方向判定各个传感器元件的方向。另外，本专利技术的目的通过一个遥测物体的传感器实现，传感器至少包括两个磁性传感器元件，磁性传感器元件相互的设置关系选自一组预定的关系并代表传感器或与传感器连接的物体的身份，所述的传感器元件可电磁探测，并包括一种磁性材料，材料的磁导率可通过一个磁场和依赖于磁导率的高频阻抗控制。通过下列的详细描述、附图以及权利要求书，本专利技术的目的、特点和优点将变得更加清晰。下面将参照附图对本专利技术的优选实施例进行描述。图1表示一个遥测物体的系统，其中应用了根据本专利技术的方法和传感器；图2是表示频移效应的曲线，用在根据本专利技术的方法中；和图3和图4是表示本专利技术探测原理的向量图。图1表示一个遥测物体的系统，其中应用了根据本专利技术的方法和传感器。在探测区中设置一个发射天线11和一个接收天线12。发射天线11操作连接到输出级13，输出级13再连接到控制器14。输出级包括各种市场上可得到的驱动和放大电路以及用于产生高频fHF交变电流的装置，当给发射天线11供给电流时，电流来回流过天线11，其中围绕发射天线11产生高频电磁场。利用此电磁场激励存在于探测区10中的传感器，使得传感器在收到发射天线11发出的电子能量时发射一个电磁回答信号，由接收天线12接收。关于传感器在后面将有详细描述。-->接收天线12操作连接到输入级15，输入级包括常规的具有放大和信号处理功能的装置，如带通滤波器和放大电路。输入级15还包括用于解调电磁回答信号并将其提供给控制器14的装置。发射天线11和接收天线12有一个以已知的方式在高频电信号和电磁信号之间进行转换的目的。天线最好是具有旋转偏振(在所有方向上有最佳覆盖)的螺旋形天线，或常规的端部馈电或中心馈电的半波鞭状天线，但其它已知类型的天线同样可以使用。探测区10还附带一个用于产生第一磁场Hmod的装置16。该装置16经过驱动级17连接到控制器14。驱动级17包括用于产生调制电流的装置，它把调制电流供给装置16，其中磁性调制场Hmod产生于探测区10的主要部分。磁性调制场Hmod最好有一个大约500-800Hz的频率，电磁激励和回答信号最好有一个处于GHz频带内的频率，如1.3GHz或2.45GHz。图1中示出的盒状包装的物体20配置有本专利技术的传感器，传感器至少包括两个磁性传感器元件，传感器以一定的相互关系设置并代表传感器或传感器连接到的物体的身份。传感器元件可电磁性地拆卸，并包括一种磁性材料，磁性材料的磁导率可通过磁场和依赖于磁导率的高频阻抗控制。根据优选实施例，传感器元件的材料实质上与上述WO97/29463和WO97/29464中描述的材料一致，这两篇专利的内容在此引为参考。换言之，在优选实施例中，传感器元件由一种富含钴的非晶合金制成，如(Fe0.06Co0.94)72.5Si12.5B15。优选实施例的传感器元件做成一个长度约5-100mm、主要的横向直径为7～5μm的金属线。另外，该线具有一个玻璃或其它介电材料薄涂层，涂层的厚度最好小于金属线芯的(直径)厚度。此线通常被称作微丝，并通过迅速拉伸熔融的金属合金和一个周围的熔融玻璃管制作。根据另一个实施例，传感器元件的材料可以是微晶而不是非晶。另外，可以省去玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥测物体的方法，其中每个物体（２０）具有一个传感器，传感器至少包括两个以预定的代表传感器身份的相互关系设置的磁性元件，其中产生的电磁信号用于激励传感器元件以产生电磁回答信号，并且从每个传感器元件发出的电磁回答信号的幅度通过具有变量成分（ＡＣ）和非变量成分（ＤＣ）的第一磁场（Ｈ↓［ｍｏｄ］）调制，其特征在于步骤：产生具有旋转场矢量的第二磁场（Ｈ↓［ｂｉａｓ］）；当第二磁场的变量成分平衡第一磁场（Ｈ↓［ｍｏｄ］）的非变量成分时检测回答信号成分中的频移，其中各个传感器元件瞬 间暴露到实质上没有变量成分的合成磁场；和当发生频移时，根据第二磁场非变量成分的方向判定各个传感器元件的方向。

【技术特征摘要】
SE 1998-6-18 9802221-31．一种遥测物体的方法，其中每个物体(20)具有一个传感器，传感器至少包括两个以预定的代表传感器身份的相互关系设置的磁性元件，其中产生的电磁信号用于激励传感器元件以产生电磁回答信号，并且从每个传感器元件发出的电磁回答信号的幅度通过具有变量成分(AC)和非变量成分(DC)的第一磁场(Hmod)调制，其特征在于步骤：产生具有旋转场矢量的第二磁场(Hbias)；当第二磁场的变量成分平衡第一磁场(Hmod)的非变量成分时检测回答信号成分中的频移，其中各个传感器元件瞬间暴露到实质上没有变量成分的合成磁场；和当发生频移时，根据第二磁场非变量成分的方向判定各个传感器元件的方向。2．如权利要求1所述的方法，还包括解调所述的电磁回答信号并探测解调的回答信号中的频移。3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于频移是从电磁回答信号成分的名义频率移动到一个两倍的高频。4．如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于给商品设置各自的传感器，传感器的身份代表商品的种类或类型。5．如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于回收物品如塑料容器、玻璃瓶、纸箱等配置有各自的传感器，每个传感器的身份代表回收制品的材料的类型。6．一种遥测物体或探测与传感器连接的物体(20)的传感器，传感器至少包括两个磁性传感器元件，磁性传感器元件相互的设置关系选自一组预定的关系并代表传感器的身份，所述的传感器元件可电磁探测，其特征在于传感器元件包括一种磁性材料，材料的磁导率可通过一个磁场和...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔泰林，
申请(专利权)人：RSO股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AN[菏属安的列斯群岛]