本发明专利技术涉及用于在无线远程传感器组件中使用铁氧体对准键的装置和方法。在一个方面，本发明专利技术提供无线谐振传感器组件，其包括拾取线圈、安置在该拾取线圈中并且从其中延伸的铁氧体对准键和具有收容元件的无线谐振传感器，其中当该铁氧体对准键插入该收容元件时该拾取线圈和该无线谐振传感器对准。该铁氧体对准键还可以是谐振传感器的一部分使得拾取线圈插入该对准键的收容元件导致其中该对准键安置在该拾取线圈中并且从其中延伸的配置。还提供测量监测系统的一个或多个参数的方法。该铁氧体对准键的插入将该拾取线圈和无线谐振传感器对准由此增加通过该拾取线圈的该无线谐振传感器的感测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于与无线谐振传感器一起使用铁氧体对准键(ferrite alignment key)的系统和方法。
技术介绍
无线谐振传感器通过具有响应于在传感器处存在的环境状况中的变化而改变的可测量的谐振特性来起作用。当激发信号撞击到传感器上时，传感器发射代表该谐振特性的状态的返回信号。可测量的谐振特性包括电磁谐振频率、射频、质量因数或带宽。在无源无线谐振传感器中，该激发信号由位于与传感器分开并且与之远离的发生器产生，并且该激发信号然后被引导至该远程传感器。在半无源和有源无线谐振传感器中，传感器依赖使用板载电力以用于它们的操作。在无源、半无源和有源无线传感器中，发射的返回信号使用拾取线圈组件而被检测。由无线谐振传感器测量的环境参数的示例包括溶液电导率、PH、温度、压力、流量、溶解气体、代谢产物浓度、细胞活力和污染物水平。在某些应用中，需要板载电力供应以增加传感器灵敏度或用于远程信号传输。这导致增加传感器的大小。在其他应用中，铁氧体材料已经放置在拾取线圈组件的线圈内部以增加信号强度。仍然存在对用于多参数测量应用的传感器读数的再现性和增加的传感器灵敏度的需要。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供无线谐振传感器组件，其包括拾取线圈、安置在该拾取线圈中并且从其中延伸的铁氧体对准键和具有收容元件的无线谐振传感器，其中当该铁氧体对准键插入该收容元件时该拾取线圈和该无线谐振传感器对准。该铁氧体对准键还可以是谐振传感器的一部分使得拾取线圈插入该对准键的收容元件导致其中该对准键安置在该拾取线圈中并且从其中延伸的配置。在另一方面，本专利技术提供用于测量例如制造、产品供应或安全应用中的监测系统的一个或多个参数的方法。该方法包括将本专利技术的无线谐振传感器嵌入监测系统，将安置在拾取线圈中并且从其中延伸的铁氧体对准键插入该无线谐振传感器的收容元件使得该拾取线圈和该无线谐振传感器对准，用该拾取线圈感测该无线谐振传感器，并且使用耦合于该拾取线圈的读取器/写入器装置读取信号。该铁氧体对准键还可嵌入该无线传感器并且从其中延伸使得拾取线圈插入该对准键的收容元件导致其中该对准键安置在该拾取线圈中并且从其中延伸的配置。附图说明当下列详细说明参照附图(其中类似的符号在整个附图中代表类似的部件)阅读时，本专利技术的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中图1图示包含铁氧体对准键14和对应的无线谐振传感器18的代表性拾取线圈组件10。图2是包括用于插入拾取线圈26的凹陷区24的铁氧体对准键22的图示。图3图示使用铁氧体对准键40的末端突出的锁_键对准来对准的拾取线圈42和无线传感器38。图4图示具有铁氧体对准键46的拾取线圈组件44，其包括与收容元件52的对准停止面50对应的对准停止面48。图5示出作为铁氧体对准键的长度的函数的传感器信号强度。图6示出没有铁氧体对准键的RFID压力感测组件的测量。图7示出具有铁氧体对准键的RFID压力感测组件的测量。 具体实施例方式下列详细说明是示范性的并且不意在限制本申请的专利技术和本专利技术的使用。此外， 意图是不被本专利技术的前述背景或下列详细说明中提出的任何理论限制。本专利技术提供用于测量无线谐振传感器对激发信号的响应的装置、系统和方法。一般来说，无线谐振传感器响应采用与铁氧体对准键组合的拾取线圈测量，该铁氧体对准键将该拾取线圈和该无线谐振传感器对准。在公开的拾取线圈组件中的拾取线圈和铁氧体对准键的组合建立了用于相对于不包括拾取线圈和铁氧体对准键的组合的组件增强无线谐振传感器的信号的激活装置。图1图示包含本专利技术的方面的拾取线圈组件10的一个实施例。该拾取线圈组件包括拾取线圈和用于将能量无线地带给无线谐振传感器的能源。该拾取线圈组件可附连到读取器/写入器装置(没有示出)，其用于传输数据到对应的无线谐振传感器和数据处理器和从其传输数据。如图示的，该拾取线圈组件10由拾取线圈12和安置在该拾取线圈内的铁氧体对准键14构成。该铁氧体对准键从该拾取线圈延伸为末端突出16。拾取线圈组件可与对应的无线谐振传感器18配对，无线谐振传感器18具有配置成接收铁氧体对准键的末端突出的收容元件20。铁氧体对准键可配置用于如在图2中图示的那样插入拾取线圈。如示出的，铁氧体对准键22具有凹陷区24以允许拾取线圈26的插入。在该配置中，铁氧体对准键22安置在拾取线圈26中并且从其中延伸。如在图1和2两者中示出的，铁氧体对准键的末端突出将拾取线圈和无线谐振传感器对准。所得的对准是可再现的，使操作员能够在传感器操作期间、具体地在铁氧体对准键插入无线传感器期间复制在预先选择的容差范围内的对准。组件的对准键相对于不包括对准键部件的系统减小了信号响应的变化。由增强的对准引起的再现性使用户能够执行要求例如多变量复数阻抗检测等准确和可再现的传感器读数的多参数测量。此外，传感器激发可用一个拾取线圈执行并且信号收集可用相同或另一个拾取线圈完成。至少一个拾取线圈具有铁氧体对准键。在备选实施例中，铁氧体对准键与无线谐振传感器而不是与拾取线圈关联。无线谐振传感器组件可具有凹陷区以允许拾取线圈的插入，从而导致铁氧体对准键在传感器的操作期间安置在拾取线圈中并且从其中延伸并且将拾取线圈和无线谐振传感器对准。铁氧体对准键可由铁氧体材料构成，其具有高磁导率，但是“软”磁的，使得当外部场去除或快速改变时它不保留显著的磁场。在组件中有用的铁氧体材料的非限制性示例包括锰锌、镍锌、锰和镁锌，其在20至10000牛顿每平方安培的磁导率的范围中。在一些实施例中，铁氧体材料应该容许在从IKHz至IOOMHz的范围中的频率使用。可在公开的系统中使用的代表性无线谐振传感器无限制地包括模拟或数字射频识别(RFID)传感器、声波传感器和电感器-电容器谐振电路传感器。RFID传感器可包含用于接收和传送射频信号的天线线圈。该天线通过作为环境变化的函数改变它的阻抗参数执行感测功能。示范性RFID传感器已经在名为“Chemical and biological sensors, systems and methods based on radio frequency identification (基于身寸步只另lj白勺化学和生物传感器、系统和方法)”11/259710 和“Chemical and biological sensors, systems and methods based on radio frequency identification，，11/259711 白勺 US 专禾串i青中描述，其通过引用结合于此。无线谐振传感器可进一步包括用于存储数据的电子标签。该电子标签可包括存储器微芯片，其连接到用于与拾取线圈组件通信的传感器的天线线圈。该微芯片可以通过由激发信号照射标签读取。当该电子标签是RFID标签时，该激发信号是由读取器/写入器发送的射频(RF)载波信号。该存储器微芯片可包括数字识别芯片(例如，表面声波芯片或集成电路存储器芯片)用于存储该标签的数字身份。该数字识别芯片可以存储并且处理信息以及调制和解调射频信号。该集成电路存储器芯片还可包含用于模拟信号的输入。当RF 场通过天线线圈时，跨该线圈产生AC电压。该电压在RFID标签的微芯片中整流以产生DC 电压以用于微芯片操作。当本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种无线谐振传感器组件，其包括：拾取线圈；安置在所述拾取线圈中并且从其中延伸的铁氧体对准键；以及具有收容元件的无线谐振传感器，其中当所述铁氧体对准键插入所述收容元件时所述拾取线圈和所述无线谐振传感器对准。
【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：C·L·杜穆林，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
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