无源谐振传感器LC标签的无线反向散射盘查制造技术

技术编号:5055542 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种传感器,包括:传感器谐振雷达反射器部件;以及传感器元件,所述传感器反射器部件配置成当由相应频率的射频辐射所辐照时在某一谐振频率下谐振,所述传感器被进一步配置成使传感器元件暴露于目标被测对象造成传感器反射器部件的谐振频率变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感测目标被测对象的传感器。具体但不排他地,本专利技术涉及可被远程 地盘查以确定是否已检测到目标被测对象的传感器。背景 已知提供远程监测站,该远程监测站配有一个或多个传感器用以测量诸如含湿量 之类的一个或多个环境参数,诸如一氧化碳、氨、氯、硅烷之类的一种或多种规定气体的存 在性、以及其它目标被测对象。已知监测站的缺点在于一般需要电源以将信息从站台中继至控制器。一个或多个 传感器一般也需要电源以使传感器发挥作用。提供电源可能存在问题,尤其是如果需要将监测站布置在地下。监测站也可能是 高成本制造和维护的。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面,提供了一种传感器,包括传感器谐振雷达反射器部件;以 及传感器元件,该传感器反射器部件配置成当由相应频率的射频辐射所辐照时在谐振频率 下谐振,该传感器进一步配置成传感器元件暴露于目标被测对象造成传感器反射器部件的 谐振频率变化。该传感器具有优于已知传感器的优势,它不需要电源。此外,传感器可通过盘查装 置远程盘查而不需要传感器和盘查装置之间的物理链路。较佳地,传感器反射器部件具有电极化轴和磁极化轴。传感器反射器部件可具有 一个以上的电极化轴和/或一个以上的磁极化轴。较佳地,传感器元件和传感器反射器部件是分离的,但是相链接以使传感器元件 因目标被测对象的存在或效应而引起的物理、化学或电气特征的变化造成传感器反射器部 件的谐振频率的变化。传感器元件可包括耦合于传感器反射器部件的电容元件,传感器被配置成当传感 器暴露于目标被测对象时使电容元件的电容值发生改变。传感器元件可包括耦合于传感器反射器部件的电感元件,传感器被配置成当传感 器暴露于目标被测对象时使电感元件的电感值发生改变。传感器元件可包括耦合于传感器反射器部件的电阻元件,传感器被配置成当传感 器暴露于目标被测对象时使电阻元件的电阻值发生改变。传感器元件可包括传感器材料,该传感器材料被配置成一旦传感器暴露于受测对 象则使传感器材料的物理、化学或电气特征值从第一值改变至第二值,由此使传感器反射 器部件的谐振频率发生改变。传感器材料可与传感器反射器部件并置地设置。传感器材料可与传感器元件的电容元件并置地设置,传感器被配置成当传感器材 料的所述物理、化学或电气特征改变时使电容元件的电容值发生改变。传感器材料可包括从金属材料、介电材料、非线性介电材料、铁磁材料、例如硅胶 的吸湿性材料、例如NaCl的盐、具有可变介电和导电特征的化学敏化树脂、铁电材料、铌酸 锂、钇铁石榴石(YIG)和化学触发导电聚合物中选取的至少一种。一层电绝缘介质可设置在传感器材料和传感器反射器部件之间。该特征的优势在于,在一些实施例中可基本防止反射器部件的各部分之间经过传 感器材料的电流动路径。传感器反射器部件可包括传感器材料。因此,传感器反射器部件可包括传感器元 件。换句话说,传感器元件可由传感器反射器部件提供。例如,在一些实施例中,反射器部件中例如形成Ω谐振器或本专利技术实施例的其它 谐振器的部分的导电部分或该导电部分的一部分可由传感器材料提供。 传感器材料可包括金属材料,较佳为铜。可配置传感器材料,以在继传感器材料暴露于目标被测对象之后没有目标被测对 象时使所述传感器材料的物理、化学或电气特征值从第二值改变至大致第一值。其优点是在本专利技术的一些实施例中可形成可逆传感器,即能够使用多次而无需更 换的传感器。该特征还具有优势,即盘查装置可确定何时目标被测对象不复存在。因此,在配置 成检测有毒气体的气体传感器的情形下,盘查装置能确定在撤离后工作人员何时返回建筑 是安全的。可配置传感器材料,以在继传感器材料暴露于目标被测对象之后没有目标被测对 象时使所述传感器材料的物理、化学或电气特征值不从第二值改变至大致第一值。其优点是盘查装置即使目标被测对象不复存在也能确定传感器是否已暴露于目 标被测对象。由此提供“一次性”传感器。在一些实施例中,传感器材料的物理特征值可通过单独手段——例如通过加热、 清洗或其它处理——从第二值改变至第一值。较佳地,所述物理、化学或电气特征是从电容率、磁导率、导电性、电容和电感中选 取的至少一个。传感器元件可包括换能器元件,该换能器元件配置成响应传感器元件暴露于目标 被测对象而产生电流。换能器元件可耦合于传感器元件的变容二极管元件,其中变容二极管元件的电容 值是换能器所产生电流的函数。变容二极管元件可并联耦合于传感器元件的电容元件。换能器元件可包括从原电池(electrogalvanic cell)、光电检测器和电离辐射检 测器中选取的至少一个。较佳地,换能器元件不需要功率源。换句话说,换能器元件不需要来自蓄电池或电 缆的电力。相反,电流和电位是通过目标被测对象和换能器元件的相互作用产生的。较佳地,传感器元件包括从霍尔元件和巨磁阻(GMR)元件中选取的至少一种,其 配置成传感器元件的导电性依赖于施加到传感器元件的磁场大小。传感器元件可电耦合于传感器反射器部件。传感器材料可包括铁磁材料,传感器反射器部件具有电感,铁磁材料配置成当传感器材料暴露于磁场时使传感器反射器部件的电感发生改变。传感器材料可包括非线性介电材料,较佳为铁电材料。较佳地,传感器反射器部件具有基本平行于偶极子部分的极化轴极化的偶极子部 分,所述极化轴基本平行于偶极子部分和环形部分的纵轴。环形部分可形成围绕铁磁材料的环。偶极子部分可以基本直线形导电元件的形式出现。偶极子部分也可以基本平直的 导电元件的形式出现。替代地,偶极子部分可以基本呈锥形的导电元件的形式出现。较佳地,传感器反射器部件具有两个偶极子部分且环形部分具有一对自由端,偶 极子部分耦合于环形部分的自由端。较佳地,传感器除所述传感器反射器部件外还包括基准反射器部件。基准反射器部件可配置成使传感器暴露于目标被测对象不造成基准反射器部件 谐振频率的改变。基准反射器部件可配置成使传感器暴露于目标被测对象造成基准反射器部件谐 振频率的改变。基准反射器部件可包括嵌入到电绝缘介质中的导电部件。传感器反射器部件和基准反射器部件可配置成在传感器反射器部件暴露于目标 被测对象前以基本相同的频率谐振。替代地,传感器反射器部件和基准反射器部件可配置成在传感器反射器部件暴露 于目标被测对象前以各自不同的频率谐振。较佳地,基准反射器部件和传感器反射器部件被配置成基准反射器部件的极化轴 和传感器反射器部件的极化轴基本彼此平行。传感器反射器部件和基准反射器部件的极化轴可以是磁极化轴或电极化轴。在一 些实施例中,传感器反射器部件和基准反射器部件具有彼此平行的相应电极化轴以及彼此 平行的相应磁极化轴。在一些实施例中,传感器反射器部件和基准反射器部件被配置成使相应电极化轴 基本不平行和/或使相应磁极化轴基本不平行。在一些实施例中,传感器反射器部件和基准反射器部件被配置成使相应电极化轴 基本正交和/或相应磁极化轴基本正交。在本专利技术的一些实施例中,基准反射器部件和传感器反射器部件被配置成使基准 反射器部件和传感器反射器部件的相应电极化轴基本彼此平行并使基准反射器部件和传 感器反射器部件的相应磁极化轴基本彼此正交,或者使基准反射器部件和传感器反射器部 件的相应电极化轴基本彼此正交并使基准反射器部件和传感器反射器部件的相应磁极化 轴基本彼此平行。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器,包括:传感器谐振雷达反射器部件;以及传感器元件;所述传感器反射器部件配置成当由相应频率的射频辐射所辐照时在一谐振频率下谐振,所述传感器被进一步配置成使所述传感器元件暴露于目标被测对象造成所述传感器反射器部件的谐振频率变化。

【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:HJ伯德CJ史蒂文斯DJ爱德华兹郝彤
申请(专利权)人:Isis新有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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