[發(fā)明專利]無源諧振傳感器LC標簽的無線反向散射盤查

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980109916.8
• 申請日: 2009-02-16
• 公開（公告）號: CN101971051A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設計）人: H·J·伯德;C·J·史蒂文斯;D·J·愛德華茲;郝彤
• 申請（專利權）人: Isis新有限公司
• 主分類號: G01S13/75
• 分類號: G01S13/75;G08C17/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張政權;袁逸

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及感測目標被測對象的傳感器。具體但不排他地，本發(fā)明涉及可被遠程地盤查以確定是否已檢測到目標被測對象的傳感器。

背景

已知提供遠程監(jiān)測站，該遠程監(jiān)測站配有一個或多個傳感器用以測量諸如含濕量之類的一個或多個環(huán)境參數(shù)，諸如一氧化碳、氨、氯、硅烷之類的一種或多種規(guī)定氣體的存在性、以及其它目標被測對象。

已知監(jiān)測站的缺點在于一般需要電源以將信息從站臺中繼至控制器。一個或多個傳感器一般也需要電源以使傳感器發(fā)揮作用。

提供電源可能存在問題，尤其是如果需要將監(jiān)測站布置在地下。監(jiān)測站也可能是高成本制造和維護的。

發(fā)明內容

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種傳感器，包括：傳感器諧振雷達反射器部件；以及傳感器元件，該傳感器反射器部件配置成當由相應頻率的射頻輻射所輻照時在諧振頻率下諧振，該傳感器進一步配置成傳感器元件暴露于目標被測對象造成傳感器反射器部件的諧振頻率變化。

該傳感器具有優(yōu)于已知傳感器的優(yōu)勢，它不需要電源。此外，傳感器可通過盤查裝置遠程盤查而不需要傳感器和盤查裝置之間的物理鏈路。

較佳地，傳感器反射器部件具有電極化軸和磁極化軸。傳感器反射器部件可具有一個以上的電極化軸和/或一個以上的磁極化軸。

較佳地，傳感器元件和傳感器反射器部件是分離的，但是相鏈接以使傳感器元件因目標被測對象的存在或效應而引起的物理、化學或電氣特征的變化造成傳感器反射器部件的諧振頻率的變化。

傳感器元件可包括耦合于傳感器反射器部件的電容元件，傳感器被配置成當傳感器暴露于目標被測對象時使電容元件的電容值發(fā)生改變。

傳感器元件可包括耦合于傳感器反射器部件的電感元件，傳感器被配置成當傳感器暴露于目標被測對象時使電感元件的電感值發(fā)生改變。

傳感器元件可包括耦合于傳感器反射器部件的電阻元件，傳感器被配置成當傳感器暴露于目標被測對象時使電阻元件的電阻值發(fā)生改變。

傳感器元件可包括傳感器材料，該傳感器材料被配置成一旦傳感器暴露于受測對象則使傳感器材料的物理、化學或電氣特征值從第一值改變至第二值，由此使傳感器反射器部件的諧振頻率發(fā)生改變。

傳感器材料可與傳感器反射器部件并置地設置。

傳感器材料可與傳感器元件的電容元件并置地設置，傳感器被配置成當傳感器材料的所述物理、化學或電氣特征改變時使電容元件的電容值發(fā)生改變。

傳感器材料可包括從金屬材料、介電材料、非線性介電材料、鐵磁材料、例如硅膠的吸濕性材料、例如NaCl的鹽、具有可變介電和導電特征的化學敏化樹脂、鐵電材料、鈮酸鋰、釔鐵石榴石(YIG)和化學觸發(fā)導電聚合物中選取的至少一種。

一層電絕緣介質可設置在傳感器材料和傳感器反射器部件之間。

該特征的優(yōu)勢在于，在一些實施例中可基本防止反射器部件的各部分之間經(jīng)過傳感器材料的電流動路徑。

傳感器反射器部件可包括傳感器材料。因此，傳感器反射器部件可包括傳感器元件。換句話說，傳感器元件可由傳感器反射器部件提供。

例如，在一些實施例中，反射器部件中例如形成Ω諧振器或本發(fā)明實施例的其它諧振器的部分的導電部分或該導電部分的一部分可由傳感器材料提供。

傳感器材料可包括金屬材料，較佳為銅。

可配置傳感器材料，以在繼傳感器材料暴露于目標被測對象之后沒有目標被測對象時使所述傳感器材料的物理、化學或電氣特征值從第二值改變至大致第一值。

其優(yōu)點是在本發(fā)明的一些實施例中可形成可逆?zhèn)鞲衅鳎茨軌蚴褂枚啻味鵁o需更換的傳感器。

該特征還具有優(yōu)勢，即盤查裝置可確定何時目標被測對象不復存在。因此，在配置成檢測有毒氣體的氣體傳感器的情形下，盤查裝置能確定在撤離后工作人員何時返回建筑是安全的。

可配置傳感器材料，以在繼傳感器材料暴露于目標被測對象之后沒有目標被測對象時使所述傳感器材料的物理、化學或電氣特征值不從第二值改變至大致第一值。

其優(yōu)點是盤查裝置即使目標被測對象不復存在也能確定傳感器是否已暴露于目標被測對象。由此提供“一次性”傳感器。

在一些實施例中，傳感器材料的物理特征值可通過單獨手段——例如通過加熱、清洗或其它處理——從第二值改變至第一值。

較佳地，所述物理、化學或電氣特征是從電容率、磁導率、導電性、電容和電感中選取的至少一個。

傳感器元件可包括換能器元件，該換能器元件配置成響應傳感器元件暴露于目標被測對象而產(chǎn)生電流。

換能器元件可耦合于傳感器元件的變容二極管元件，其中變容二極管元件的電容值是換能器所產(chǎn)生電流的函數(shù)。