空间分布式远程传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种遥感装置，所述遥感装置包括被布置以形成谐振 电路的多个部件。所述多个部件包括至少一个感测部件，该感测部件 具有分布于所关注领域的区域内的感测元件。所述感测元件被布置使 得所述谐振电路的谐振特性能够由对与区域相关的元件有影响的外部 事件修改。所述感测部件可以是具有空间分布式电容元件的电容器或 具有空间分布式电感元件的电感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及传感器，更具体地讲，本专利技术涉及可通过电感耦合远 程访问的传感器。
技术介绍
射频识别(RFID)电路已经被用来检测所关注制品的存在及运动。 可通过间歇或连续无线询问RFID标签来电子检测带有RFID标签的制 品的存在。在典型应用中，RFID标签存储有标识(ID)码。当RFID标 签被RFID标签读出器询问时，RFID标签将其ID码无线传输给RFID 标签读出器。RFID标签传输给RFID标签读出器的代码表明带有RFID 标签的制品的存在和标识。RFID标签可以包括电池或其他独立电源，它们也可以从外部 RFID标签读出器传输的信号获得电源。没有独立电源的RFID标签特 别小且成本极低，使得它们在用于跟踪大量物品时成本低廉。与RFID相关的技术涉及电子制品监控(EAS)标签。EAS标签和 RFID标签均可远程访问，但EAS标签通常不具备RFID的数据存储能 力。EAS标签和RFID标签都包含用于远程访问的转发器电路。转发器 电路是谐振电路，该谐振电路具有使转发器以特定频率电动谐振而选6取及布置的部件。如果在该EAS标签的范围内，从标签读出器发射在转发器谐振频率或接近转发器谐振频率的电磁信号，该EAS转发器电路通过电感耦合吸收和/或反射来自该读出器释放的电磁场的能量。由该转发器电路 所吸收或反射的能量会引起该标签读出器输出线圈输出信号或该标签 读出器接收线圈输入信号的变化。可以对这些信号变化进行解译来指示带EAS标签制品的存在。在一些应用中，希望远程采集传感器信息。可以将RFID标签和 EAS标签的远程访问能力与传感器技术结合起来，以提供遥感能力。 本专利技术实现了这些及其他需要，并提供超越现有技术的其他优势。
技术实现思路
本专利技术涉及与电感耦合式传感器有关的装置、方法及系统，具体 地讲，涉及提供在所关注领域上的遥感能力的传感器。 一个实施例涉 及包括多个部件的遥感装置，所述多个部件至少包括被布置以形成谐 振电路的电感器和电容器。多个部件中的至少一个部件具有分布在所 关注领域的区域中的元件。元件被布置使得所述谐振电路的谐振特性 能够由对与区域相关的元件有影响的外部事件修改。根据本专利技术的一 个方面，分布的部件包括电容器，并且该元件是电容元件。根据另一 方面，分布的部件包括电感器，并且所述元件是电感元件。外部事件可引起至少一个部件的电参数的变化。外部事件可改变 与元件相关的材料性能，该材料性能的改变引起至少一个部件的电参 数的变化。电参数变化改变电路的诸如谐振频率等谐振特性。外部事件可以包括，例如，元件暴露于环境条件、元件从谐振电 路断开、或使该元件短路。7根据一项具体实施，所关注的领域包括票据对象，并且元件中的 一个或多个与票据对象的各个票据相关。在该具体实施中，外部事件 涉及将各个票据从票据对象移除。根据另一项具体实施，所关注领域包括医疗敷料，并且元件分布 于医疗敷料的区域中。外部事件包括该医疗敷料暴露于流体。在进一步的具体实施中，所关注领域包括对象分配器，并且所述 区域与对象分配器的对象容器相关。外部事件包括将对象从对象容器 移除。根据进一步的具体实施，所关注领域包括具有标定区域的计量器， 该区域被标定用于测量外部事件。本专利技术的另一个实施例涉及利用遥感装置感测外部事件的方法。 该遥感装置至少包括形成具有谐振频率的感测电路的电感器和电容 器。该遥感装置的至少一个部件包括多个感测元件。所述感测元件分 别与所关注领域的区域相关。根据对与区域相关的感测元件有影响的 外部事件来修改所述电路的谐振频率。将感测元件与区域相关可以涉及将每个感测元件相对于相关区域 进行布置。可以根据感测元件暴露于环境条件来修改谐振频率。在进一步的具体实施中，对感测电路的谐振频率的修改进行检测 并将所述修改的谐振频率解译为指示所述外部事件的发生。根据本发 明的一些方面，由参考电路产生的信号可以用来解译修改的谐振频率， 例如可根据参考信号将感测电路产生的信号归一化。本专利技术的另一个实施例涉及遥感系统。该遥感系统包括具有多个 部件的装置，所述部件至少包括被布置以形成具有谐振特性的感测电8路的电感器和电容器。所述多个部件中的至少一个部件包括分别与所 关注领域的区域相关的元件。所述元件被布置使得所述感测电路的谐 振特性能够由对与区域相关的元件有影响的外部事件修改。该遥感系 统还包括被构造用于检测谐振特性的询问器。该询问器可被构造用于 将所述谐振特性的修改解译为指示所述外部事件的发生。根据一个方面，该系统包括与外部事件隔离并被构造用于产生参 考信号的参考电路，并且该询问器被构造为利用所述参考信号将所述 谐振特性的修改解译为指示所述外部事件的发生。例如，询问器可被 构造为利用参考信号，就相对于所述询问器的距离和取向中的至少一 者将感测电路的信号归一化。在本系统的一个具体实施中，所述区域包括票据对象，并且所述 询问器设置在所述票据对象的分配器中。在另一个具体实施中，该区 域包括泡罩包装的可进入部分，并且所述询问器设置在泡罩包装分配 器中。以上
技术实现思路
并非旨在描述本专利技术的每个实施例或本专利技术的每种 具体实施。结合附图并参照下文的具体实施方式以及所附权利要求书， 再结合对本专利技术比较完整的理解，本专利技术的优点和成效将变得显而易 见并且为人所领悟。附图说明图1A是示出用于EAS/RFID应用的谐振电路110的示意图1B是示出根据本专利技术实施例的谐振电路的示意图，该谐振电路 包括可变感测部件；图1C示出根据本专利技术实施例的遥感系统，其包括询问器和具有电 容式传感器的谐振电路；图1D和1E分别示出根据本专利技术实施例的可用在感测电路中的电 容式传感器的平面图和剖视图，该电容式传感器具有交叉指型元件；9图2是示出根据本专利技术实施例的包括感测电路和参考电路的遥感 系统的框图3A描绘出根据本专利技术实施例布置的感测电路和参考电路产生 的信号的曲线图，该曲线图显示外部事件发生前和发生后的信号；图3B显示示出根据本专利技术实施例的在外部事件发生前和发生后 感测电路信号的频谱振幅变化的曲线图3C显示示出根据本专利技术实施例的参考电路信号频谱的曲线图， 该参考电路电感连接到设置在距该参考电路d,、 d2和d3距离处的询问祖器；图3D示出根据本专利技术实施例的参考信号的形状变化曲线图，该参 考信号形状的变化能够用于补偿影响感测电路和读出器之间电感耦合 的变化；图4A描绘显示根据本专利技术实施例当暴露于聚合过程中的材料时 感测电路的谐振频率迁移的曲线图4B示出根据本专利技术实施例当在固化期间暴露到三种不同的环 氧树脂混合物时三个感测电路的谐振频率变化的叠加曲线图。图5A是示出根据本专利技术实施例的参考信号和传感器信号的频谱 特征的曲线图5B是示出根据本专利技术实施例用来利用参考信号特性调整传感 器信号并发出警报的方法的流程图6A示出根据本专利技术实施例的感测电路，该感测电路包括置于反 应板的反应井中并且用于感测化学反应状态的交叉指型的电容元件；图6B描绘显示由根据本专利技术实施例构造并且设置在五井反应板 中的感测电路所产生信号的谐振频率迁移的频率扫描叠加曲线图7描绘根据本专利技术实施例的具有水分感测电路的伤口敷料；图8A和8B示出根据本专利技术实施例的具有感测电路的示例对象分 配器的俯视图和仰视图8C示出图8A和8B的对象分配器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥感装置，包括多个部件，所述多个部件至少包括被布置以形成谐振电路的电感器和电容器，所述多个部件中的至少一个部件具有分布在所关注领域的区域中的元件，所述元件被布置使得所述谐振电路的谐振特性能够由对与区域相关的元件有影响的外部事件修改。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.6 US 11/383,6521. 一种遥感装置，包括多个部件，所述多个部件至少包括被布置以形成谐振电路的电感器和电容器，所述多个部件中的至少一个部件具有分布在所关注领域的区域中的元件，所述元件被布置使得所述谐振电路的谐振特性能够由对与区域相关的元件有影响的外部事件修改。2. 根据权利要求l所述的装置，器并且所述元件包括电容元件。3. 根据权利要求l所述的装置， 器并且所述元件包括电感元件。4. 根据权利要求l所述的装置， 暴露于环境条件。5. 根据权利要求l所述的装置, 从所述谐振电路断开。6. 根据权利要求1所述的装置， 件短路。其中所述至少一个部件包括电容其中所述至少一个部件包括电感其中所述外部事件包括所述元件其中所述外部事件包括所述元件其中所述外部事件包括使所述元7. 根据权利要求l所述的装置，其中所述所关注领域包括票据对象，并且所述元件中的一个或多个与 所述票据对象的各个票据相关；以及所述外部事件包括将各个票据从所述票据对象移除。8. 根据权利要求l所述的装置，其中所述所关注领域包括医疗敷料，并且所述元件分布于所述医疗敷料的区域中；以及所述外部事件包括所述医疗敷料暴露于流体。9. 根据权利要求1所述的装置，其中所述所关注领域包括对象分配器，并且所述区域与所述对象分配 器的对象容器相关；以及所述外部事件包括从对象容器移除对象。10. 根据权利要求1所述的装置，其中所述所关注领域包括具有 标定区域的计量器，所述区域被标定以测量所述外部事件。11. 根据权利要求1所述的装置，其中所述外部事件引起所述至 少一个部件的电参数变化。12. 根据权利要求l所述的装置，其中 所述外部事件改变与所述元件相关的材料性能；以及 所述材料性能的改变引起所述至少一个部件的电参数变化。13. 根据权利要求1所述的装置，其中所述谐振特性包括谐振频率。14. 一种利用遥感装置感测外部事件的方法，所述遥感装置具有部件，所述部件至少包括形成具有谐振频率的感测电路的电感器和电 容器，所述遥感装置的至少一个部件包括多个感测元件，所述方法包括分别将所述感测元件与所关注领域的区域相关；以及根据对与区域相关的感测元件有影响的外部事件来修改所述电 路的谐振频率。15. 根据权利要求14所述的方法，其中分别将所述感测元件与区域相关包括将每个感测元件相对于相关区域进行布置。16. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·W·库恩斯，M·本顿·弗里，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US