确定用于询问谐振装置的谐振频率的方法，包括用于生成和耦合不同带宽的询问脉冲以激励一个或多个ＳＡＷ谐振器元件的步骤。初始询问脉冲具有相对宽的带宽，从而可方便地确定谐振装置的谐振频率的大致位置。然后，可将具有更小带宽的询问脉冲在所确定的谐振的大致位置附近的频率上耦合到谐振装置，以进一步缩小谐振的位置。在一些实施例中，一个或多个初始询问脉冲在谐振装置的预期工作频率范围的中心频率或期望值频率上，被耦合到谐振装置。如果谐振频率不在这个初始位置，则将工作范围平分为两段（或者其他数量的大致相等的频段），且一个或多个询问脉冲在每个新的搜索频段的中心频率上，被耦合到谐振装置。这个分割搜索频率范围的过程一直持续直到谐振频率被定位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及一种询问用于例如表面声波(SAW)装置中的谐振器元件的系统和方法。所述表面声波装置可能与轮胎或车轮组件相结合，用于感测如环境温度和压力之类的物理参数。本主题的询问技术的一般特征为，相比于其他已知方法减小了搜索时间，提高了搜索精确度。
技术介绍
电子装置和轮胎结构相结合，获得了很多实用的优点。轮胎电子部件可包括用于传递轮胎识别参数和用于获得关于轮胎各种物理参数的信息的传感器或其他部件，其中轮胎的物理参数包括例如温度、压力、轮胎转数、车速等等。这些性能信息可用于轮胎监控和警报系统中，甚至潜在地可被用于反馈系统，从而调节适当的轮胎压力水平。用于确定与轮胎或车轮组件相关的各种参数的传感器或条件响应装置的一种具体类型是声波装置，例如表面声波(SAW)装置。这种SAW装置通常包括至少一个具有沉积于压电衬底上的交叉指型电极的谐振器元件。当将电输入信号施加到SAW装置时，被选电极使得SAW起到换能器的作用，由此将输入信号转换成衬底上的机械波。而其他电极反向执行该换能器作用，生成电输出信号。SAW装置的输出信号中的变化，例如输出信号的频率、相位和/或幅度的变化，与SAW装置的传播路径中的变化特征相对应。在一些SAW装置的实施例中，所监控的谐振频率及其任何变化为确定例如温度、压力和SAW装置所受的应力等参数提供了充分的信息。能够进行这种操作的SAW装置可包含三个单独的谐振器元件。这种SAW装置的具体实例对应于由Transense Technologies, PLC,所开发的装置，其具体方面在公开的美国专利申请号2002/0117005 (Viles等人)和2004/0020299 (Freakes等人)中公开，两者都作为参考文献本并入本申请并用于全文。在轮胎工业中，SAW装置通常作为无源装置使用，并被远程收发器装置询问，其中远程收发器装置包含用于将信号发送到SAW装置并接收来自SAW装置的信号的电路。该远程收发器装置，或询问器，将各种频率的激励信号从远处发送给SAW装置。SAW装置在激励过程中储存部分所发送的能量，之后可发送相应的输出信号。比较询问器所发送的和接收的信号，可指出SAW装置在其谐振频率被激励的时刻。SAW询问技术的实例可参见美国专利号6,765,493 (Lonsdale等人)和英国专利申请GB 2，381，074 (Kalinin等人)，两者都作为参考并入本申请并用于全文。由于SAW中每个谐振器元件的谐振频率随所给的输入参数而变化，SAW询问器在SAW谐振器元件的精确的谐振频率被确定之前，通常地必须根据一些预定算法发送多个RF询问信号。虽然已经开发了多种询问系统和相应的搜索算法，但是没有一个设计表明能够提供下文根据本技术所述的对SAW询问起到减少搜索时间和提高精度水平作用的技术。
技术实现思路
考虑到现有技术中出现的以及本主题提到的公认特征，本申请开发了用于询问谐振装置的改进的技术特征和步骤。公开了用于在不同频率上发射询问脉冲，从谐振装置获取辐射响应水平，以及分析该接收到的响应信息以识别该装置的谐振频率的示例性方法。根据所公开技术的更具体的方面，可生成并发射多种带宽的询问9脉冲用于激励一个或多个SAW谐振器元件。可通过射频(RF)传输或直接连接的方法，将询问信号发送到SAW谐振器元件。通过启动搜索算法，可以确定谐振装置的谐振频率的大致位置，其中搜索算法包括发射并探测谐振器对具有相对宽带宽的询问脉冲的响应的示例性步骤。然后，可发射在已确定的谐振大致位置附近的具有较窄带宽的询问脉冲，从而进一步缩小谐振的可能位置。由于已知的询问方法可能在给定频率范围内的所有可能位置发射带宽相对窄的脉冲，因此这种搜索方式更有效率。根据本主题的其他更具体的方面，应当明白，为所发射的询问脉冲在搜索频率范围中的精确顺序和位置提供了充分的功能。在一些示例性的实施例中，使用了对分法，由此在谐振装置的工作范围内的中心或期望值处发送一个或多个初始询问脉冲。如果谐振频率不在该初始位置，那么工作范围被分成两段(或者其它数量的大致相等的频段)并在每个新的搜索频段的中心或者随机选择的位置上发送一个或多个询问脉冲。继续这个分割搜索频率范围的过程直到谐振频率被定位。本系统和方法的各种用于询问谐振装置的特征和方面提供了多种优点。所公开的技术提供了一种搜索和询问方法，该方法与已知方法相比能够减小搜索时间，提高搜索效率，并改善询问结果。 一种减小搜索时间的方法是选择性地选择询问脉冲的发射位置，而不是在装置的整个工作范围内的步进的间隔位置上发射询问脉冲。 一种改善询问结果的方法包括提供用来提高来自谐振装置的幅度测量值的确定性的特征和/或歩骤。如果所有接收到的测量值的相位被归一化，所测量的响应值的幅度的确定性能够得到更好地保证。在本主题的一个示例性实施例中， 一种确定谐振装置的谐振频率的方法包括以下步骤分割步骤，将第一指定频率范围分为至少两个分别的第一搜索频率区域；激励步骤，通过发射一个或多个分别的第一脉冲激励谐振装置，其中第一脉冲的特征为具有选自至少两个分别的第一搜索频率范围的第一带宽；以及监控步骤，监控谐振装置对该一个或多个第一脉冲的响应，以确定谐振装置所辐射的能量的量是否超出第一预定阈值。如果谐振装置响应于在选自至少两个分别的第一搜索频率范围内所发射的一个或多个第一脉冲而辐射的能量的量没有超出第一预定阈值，则对在该至少两个分别的第一搜索频率范围内的 各个附加搜索频率范围，重复所述分割步骤、激励步骤和监控步骤， 直到谐振装置响应于该一个或多个第一脉冲所辐射的能量超出预定的 阈值水平。在本主题的一些更具体的实施例中，第一指定频率范围对应该谐 振装置的工作范围。所述至少两个第一搜索频率范围可对应在该装置 的工作频率范围中最低可能频率与此范围的中心频率或者此范围中期 望值之间的第一范围，以及在所选的中心频率或期望频率与工作频率 范围中最高频率之间的第二范围。可在分割指定频率范围步骤之前， 在所述中心频率或期望频率上执行激励该谐振装置和监控响应的初始 步骤。在一些实施例中，每个激励步骤可对应于发射一串连续的第一 脉冲。此外，每个监控歩骤可对应于获取至少两个最大或最小幅度测 量值，然后将所获取的测量值的相位对预先确定的参考相位作归一化。 在一些实施例中，所获取的幅度测量值被拟和到具有已知时间常数的 指数衰减曲线。在更具体的示例性实施例中，也可通过发射具有较小 带宽的第二脉冲重复以上步骤，从而更精确地确定装置的谐振频率。在本技术的另一示例性实施例中， 一种确定对谐振装置的最佳询 问频率的方法包括以下歩骤发射步骤，发射一个或多个位于给定频 率范围内的多个不同频率上的具有给定带宽的脉冲；获取步骤，获取 谐振装置在所述多个不同频率的每个频率上的幅度响应的测量值；然 后在一个或多个后续重复步骤中分别重复发射步骤和获取步骤，其中 每个后续重复步骤中的脉冲的特征在于具有比前面的重复步骤的带宽 小或者与其相等的带宽。此外，在每个后续重复步骤中所发射的一个 或多个脉冲所在的多个不同频率，位于从前面的步骤的给定频率范围 内所选的子集中。在上述方法的更具体的实施例中，第一次重复发射一个或多个脉 冲的给定频率范围对应于谐振装置的工作范围。其他的示例性实施例 可包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种确定谐振装置的谐振频率的方法，所述方法包括以下步骤： 分割步骤，将第一指定频率范围分割为至少两个第一搜索频率范围； 激励步骤，通过将一个或多个第一询问脉冲耦合到所述谐振装置来激励该谐振装置，所述第一询问脉冲的特征在于具有选自 所述至少两个第一搜索频率范围的第一带宽； 监控步骤，监控所述谐振装置对所述一个或多个第一询问脉冲的响应，从而确定所述谐振装置发射的能量的量是否超出第一预定阈值水平；以及 如果所述谐振装置响应于所述一个或多个第一询问脉冲所发射的能 量的量没有超出该第一预定阈值水平，则针对所述至少两个第一搜索频率范围中的各个附加搜索频率范围重复所述分割步骤、激励步骤和监控步骤，直到所述谐振装置响应于所述一个或多个第一询问脉冲所发射的能量的量超出所述第一预定阈值水平。
【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：J泰森，
申请(专利权)人：米其林研究和技术股份有限公司，米其林技术公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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