减小射频询问的表面声波与外部主体的耦合制造技术

本发明专利技术公开了用于减小带射频（ＲＦ）询问的基本表面声波（ＳＡＷ）的传感器与外部主体的耦合的方法和装置。耦合以及由此的传感器元件的电力负载通过将ＳＡＷ传感器元件的一个终端连接到导电外壳上而被减小。对ＳＡＷ传感器元件的另外终端的电连接经由通过导电外壳的电绝缘连接而被提供。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及作为嵌入式传感器使用的基于表面声波(SAW)的设备。尤其是，本专利技术涉及对该设备的增强；具体而言是基于SAW的设备，其解决了该设备中的操作统计离差(statistical dispersion)以保证一致操作。
技术介绍
电子设备与气胎和车轮结构的结合具有许多实用的优点。轮胎电子设备可以包括传感器和其它部件，所述传感器和其它部件用于传递轮胎识别参数并且也用于获得关于轮胎各种物理参数，例如温度，压力，胎面磨损，轮胎转数，车速等的信息。该性能信息可以有助于监视和警报系统，甚至可能与反馈系统一起使用以调节适当的轮胎参数。与轮胎结构集成的电子系统所提供的另一潜在可能性对应于为商业车辆应用提供财产跟踪和性能特性。商业车队，航空飞行器和推土/采矿车辆都是可以利用轮胎电子系统和相关信息传输的可行的领域。射频识别(RFID)标记可以用于为给定的轮胎提供唯一的识别，并能够跟踪轮胎。轮胎传感器可以确定车辆中的每个轮胎已经行驶的距离从而有助于该商业系统的维护计划。对于诸如那些涉及推土-采矿设备的昂贵应用，车辆位置和性能可以被优化。近来理想地用于某些轮胎电子系统以确定关于轮胎或车轮组件的各种参数的一种特别类型的传感器或者条件响应装置是一种声波设备，例如表面声波(SAW)设备。由于SAW设备是敏感的，使用很少的能量，并且能够在便于以无线方式传递信息的RF频率下工作，因此它们具有用于某些传感器应用的理想性能。SAW设备可以包括由沉淀再在压电衬底上的梳状电极组成的至少一个共振器元件。当电输入信号被应用到SAW设备时，选择的电极导致SAW起到转换器的作用，从而将输入信号转换为衬底中的机械波。SAW中的其它结构反射机械波和产生电输出信号。这样，SAW起到类似于机电共振器的作用。来自于SAW设备的输出信号的变化，例如输出信号的频率、相和/或幅度的变化，对应于SAW设备传播路径中的变化特性。在一些SAW设备的实施例中，被监视的设备频率及其任何变化提供了充分的信息以确定诸如SAW设备受到的温度和应变这样的参数。关于RFID技术和SAW设备的另外背景信息可以通过参考序列号为10/697576、申请日为2003年10月30日、名称为“带有数字数据传输功能的声波设备(Acoustic Wave Device With Digital DataTransmission Functionality”的待审且共同持有的美国专利申请而获得，上述申请的内容包含于此以作参考。在SAW设备在轮胎相关应用中的常规实施中，SAW传感器传输关于待检测的参数的信息。然而，常常遇到的情况是在射频传输系统，尤其是低功率系统中，由该主题设备的放置在工作环境中引起的环境条件具有以前未认识和未解决的问题。尽管诸如SAW传感器这样的声波设备在轮胎电子系统中的各种实施已经得到了发展，并且尽管信息的各种组合已经使用传统技术无线地从轮胎或车轮组件被传输，但是还没有出现通常包含如随后根据该主题技术提出的所有理想特性的设计。
技术实现思路
鉴于在现有技术中遇到的并由本主旨解决的公认特征，用于减少在基于SAW的设备的交指型的测试和校准的中减少变化的改进方法已经得到了发展。应当注意尽管本公开余下的原理部分可以表示与轮胎或车轮结构集成的基于SAW的设备的使用，但是该使用并不意味着表示对本技术的限制，这是因为，实际上，该设备都可以与各种其它设备或元件甚至是分立的环境传感器组合使用。在典型的构造中，基于SAW的设备可以包括作为振荡器/放大器中的反馈元件被连接的声波设备并且可以进一步与天线元件耦合，从而形成有源发送器布置。所述声波设备确定由该有源发送器产生的载波频率(或多个频率)，因此，所述发射的RF信号的频率(或多个频率)代表一个或多个检测的参数，并且所述声波设备本身起到传感器的作用。同时，发射信号的幅度可以通过连接到振荡器/放大器的单独电路来控制。在它们的更简单的一个形式中，来自基于SAW的设备的发射信号在一个定时序列中被接通和切断，但是其它的幅度调制方法也是可能的。信息传输技术的积极方面包括电路的简化和能量的节约。例如，不是要求轮胎中的电路系统测量检测的参数，而是将它们转换为数字格式，并且在传输的数字流中对它们进行编码，检测的参数信息通过发射的射频信号被传递。该技术通过调制发射信号的幅度而提供了无论复杂或简单的其它预期信息的传输。该电路构造能够积极地将信息的组合从集成的轮胎电子设备发送到远程接收器位置。所述信息的组合可以对应于由声波设备检测的物理参数以及叠加在RF信号上的数字数据，所述RF信号由所述声波设备通过选择性地接通和切断放大器而发出。该类型设备的另一个积极方面在于通过电子组件传输的信息类型被赋予了多功能性。该信息可以包括关于诸如轮胎或车轮组件的温度和压力这样的参数的检测信息。其它信息可以包括唯一标记识别，行驶距离，轮胎转数，车速，胎面磨损程度，轮胎偏转量，作用于轮胎上的静态或动态力的大小等的选择组合。部分地因为微控制器可以构造成在来自电子组件的RF输出信号(一个或多个)上调制任何类型的期望数据和该主题外部耦合减小方法能够最小化由基于SAW的设备紧靠轮胎结构，车轮结构，或其它元件或设备放置或放置在其内部而产生的影响，因此许多不同类型的信息是可能的。认识到与基于SAW的设备相关的上述积极方面，本主旨认识和解决了这样的事实，即仍然存在并未减少的与该设备相关的消极方面。这些方面中的重点在于SAW设备以极低的功率电平传输信号能量。尽管当考虑工作能量要求时该低信号电平可以被看作积极的方面，但是与其它方面相关联的这些低电平对数据接收，恢复和精确性提出了挑战。更具体而言，常常与不利的工作条件和环境相联系，在该低信号电平下基于SAW的SAW设备的工作可能产生容易受到外部条件和紧靠该设备的元件影响的信噪比(S/N)，从而可能损害报告的检测数据的精度。根据本主旨的某些实施例的方面，已发展了多种方法以用于减小外部条件和最接近物体对基于SAW的设备精度的影响。更特别地，已经发展了多种方法以用于减小观察到的从一个基于SAW的设备到另一这样的设备的操作统计离差，所述操作统计离差由将该装置结合到轮胎结构或其它外壳、容器或结构或元件之中、之上或附近而引起。根据本主旨的其它实施例的方面，已经发展了多种方法以用于减小外部条件和元件对来自基于SAW设备的信号频率报告数据的精度的任何影响，其中SAW元件作为传感器并且天线元件直接连接到SAW传感器。根据本主旨的其它实施例的进一步方面，已经提供了多种方法以用于减小可能由天线元件与SAW传感器的直接连接引起的外部条件和元件施加到SAW传感器上的电力负载。为达到上述目的，本专利技术提供一种制造基于表面声波的传感器的方法，包括以下步骤提供表面声波传感器元件，所述表面声波传感器元件具有第一和第二电终端；提供导电外壳；提供具有第一和第二端部的第一馈送贯通电连接销，所述第二端部穿过所述导电外壳的一部分；提供所述第一馈送贯通电连接销和所述导电外壳之间的电绝缘；将所述第一馈送贯通电连接销的第二端部连接到所述表面声波传感器的第一电终端；和将所述表面声波传感器的第二电终端连接到用于屏蔽的所述导电外壳。本专利技术还提供一种减小射频询问的基于表面声波的传感器与外部主体的耦合的方法，包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造基于表面声波的传感器的方法，包括以下步骤：　　　　提供表面声波传感器元件，所述表面声波传感器元件具有第一和第二电终端；　　　　提供导电外壳；　　　　提供具有第一和第二端部的第一馈送贯通电连接销，所述第二端部穿过所述导电外壳的一部分；　　　　提供所述第一馈送贯通电连接销和所述导电外壳之间的电绝缘；　　　　将所述第一馈送贯通电连接销的第二端部连接到所述表面声波传感器的第一电终端；和　　　　将所述表面声波传感器的第二电终端连接到用于屏蔽的所述导电外壳。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J蒂森，
申请(专利权)人：米其林技术公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]