[發明專利]詢問諧振設備時減少搜索時間和提高搜索精度

無效

• 申請號: 200680053787.1
• 申請日: 2006-10-17
• 公開（公告）號: CN101401004A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: J·蒂森;G·P·奧布賴恩
• 申請（專利權）人: 米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司
• 代理人: 程 偉;王錦陽

本發明申請要求在2006年1月19日申請的，申請號USSN11/335,183名為“詢問諧振設備時減少搜索時間和提高搜索精度的系統和方法”的在先申請的美國專利申請的優先權。

技術領域

本發明總體涉及一種詢問如存在于表面聲波(SAW)設備中的諧振器元件的系統和方法。該SAW設備可以與輪胎或車輪組件結合用來感測如周圍環境溫度和壓力的物理參數。本主題詢問技術的特征在于，與其他已知方法相比減少了搜索時間和提高了搜索精度。

背景技術

電子設備與輪胎結構的結合帶來了許多實際的好處。輪胎電子器件包括傳感器和其他部件，用來中繼輪胎確認參數和用來獲得有關輪胎的各種物理參數的信息，如溫度、壓力、輪胎轉數、車速等。這些性能信息在輪胎監測和警告系統中是有用的，甚至有可能與反饋系統一起用來調節適當的胎壓水平。

用于確定與輪胎和車輪組件有關的各種參數的一種特殊類型的傳感器或者條件響應設備，就是聲波設備，如表面聲波(SAW)設備。這種SAW設備典型地包括至少一個由沉積于壓電襯底上的叉指電極構成的諧振器元件。當電輸入信號被應用于SAW設備，所選的電極使得該SAW設備成了轉換器，在襯底將輸入信號轉換為機械波。其余的電極則與轉換器的過程相反，產生電輸出信號。從SAW設備輸出的輸出信號的變化，如輸出信號的頻率、相位和/或幅度變化，對應著SAW設備在傳播路徑中的變化特性。

在一些SAW設備的實施例中，監測的諧波頻率和另外的一些變化提供了足夠的信息用來確定SAW設備所經受的，如溫度、壓力和應變的參數。能夠這樣運行的SAW設備包括3個獨立的諧振器元件。這種SAW設備的具體例子對應于Transense?Technologies，PLC所開發的設的參數。能夠這樣運行的SAW設備包括3個獨立的諧振器元件。這種SAW設備的具體例子對應于Transense?Technologies，PLC所開發的設備，其中具體的特點在申請號為Nos.2002/0117005(Viles等人)和2004/0020299(Freakes等人)的美國專利申請中都已公開。兩者皆為了一切目的通過引用的方式結合于此。

在輪胎工業中，SAW設備典型地是通過無源器件的形式實施，并且由遠程發送接收機設備對其進行詢問，其中該遠程發送接收機設備包括用于發送信號給SAW設備以及用于從SAW設備接收信號的電路。該遠程發送接收機設備，或詢問器，從遠程位置發送各種頻率的激勵信號給SAW設備。SAW設備在激勵期間存儲部分該發射能量并隨后可以發送處相應的輸出信號。詢問器的發送信號和接收信號的對比表明了該SAW設備何時在其諧振頻率被激勵。在專利號為6,765,493(Lonsdale等人)的美國專利和申請號為GB?2,381,074(Kalinin等人)的英國專利申請中可以找到SAW詢問技術的例子，兩者皆為了一切目的通過引用的方式結合于此。

由于SAW中每個諧振元件的諧振頻率隨著給定輸入參數而改變，因此，在SAW諧振元件的精確諧振頻率被確定之前，SAW詢問器必須典型地根據一些預先設定的算法發送多個RF詢問信號。雖然已經開發了多種不同的詢問系統和對應的搜索算法，但是沒有出現一種設計能夠提供減少搜索時間和提高精度等級的實現SAW詢問的技術，而這正是根據本技術下面將要介紹的。

發明內容

考慮在現有技術遇到的和本主題所述的公認特征，開發了一種詢問諧振設備的改進的特征和步驟。公開了在不同頻率發送詢問脈沖，從諧振設備得到輻射的響應水平，以及分析接收到的響應信息用來確定該設備的諧振頻率的示意性方法。

根據本公開技術的更特殊方面，可以產生并發送具有不同帶寬的RF詢問脈沖用來激勵一個或多個SAW諧振器元件。通過開始典型步驟為發送并檢測對具有相對寬的帶寬的詢問脈沖的諧振器響應的搜索算法，可以確定諧振設備的諧振頻率的大體位置。然后，在被確定的諧振的大體位置附近發送具有更小帶寬脈沖的詢問脈沖以進一步縮小可能的諧振位置的范圍。這種搜索方式提供了比已知的在給定頻率范圍內的所有可能位置發送相對窄的帶寬的脈沖的詢問方法更高的效率。