[發明專利]一種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器

在審

• 申請號: 201410576566.9
• 申請日: 2014-10-25
• 公開（公告）號: CN104297296A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王陳梓
• 申請（專利權）人: 王陳梓
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01V3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器，屬于傳感技術領域。

背景技術

目前，市場上基于射頻傳輸原理的導電介質檢測傳感主要包括有源和無源的兩種，主要用于水檢。有源射頻水檢傳感器的標簽內含電池，其優點是傳輸距離遠，便于大范圍分布安裝，缺點是電源更換和維護麻煩。無源的射頻水檢傳感器優點是維護簡單，無須更換電池，缺點是傳輸距離相對較短，現有主要實施原理有三種：（1）將導電介質檢測傳感器信號提供給獨立的標簽電路傳輸，實現傳統水檢傳感器與無源射頻標簽的簡單組合；（2）采用兩個無源射頻標簽，一個標簽的天線直接浸泡水中應答，通過與另外一個封裝標簽的應答信號比較判斷濕度情況(2011年US8040243B2)；（3）在無源射頻標簽感應回路上串聯或并聯一個失效作用可逆的隔離檢測電路。其中第三種方法是通過給無源射頻標簽增加一個結構復雜的隔離檢測電路實現檢測功能，這樣做常會碰到一個棘手問題：額外增加的隔離檢測電路兩側平行導線連接在原無源射頻標簽感應回路上，實際測試中隔離檢測電路本身有時構成了的新的天線組成部分，容易造成傳感器檢測當斷不斷的錯誤檢測問題。本發明的一種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器反其道而行之，通過給無源射頻標簽的局部去除一段導電體形成斷隙[4]實現對水和導電介質檢測功能，這樣做不會增設新的天線組成部分，有效避免了傳感器檢測可能當斷不斷的錯誤檢測問題。

本發明的一種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器，與上述三類傳感器相比，結構更簡單，可靠性更高、成本小，易維護，便于在各種情況下實現雨、水、汗、尿及各類導電介質的檢測。

發明內容

本發明專利需要解決的技術問題在于為導電介質的檢測提供一種體積小、結構簡單和易維護的無源射頻傳感器。

實現本發明專利目的的技術解決方案為：這種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器主要由無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]和斷隙[4]組成的，無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]之間直接或通過連接線[5]間接連接形成無源射頻標簽結構，斷隙[4]是無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上特意留下的線路斷裂隙，斷隙[4]是接觸檢測水或導電介質部位，它與無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]構成了一個斷隙無源射頻傳感器，其應答成功對應檢測到有水或導電介質、應答失敗對應沒有檢測到水或導電介質的，應答信號強度可以部分對應被檢測對象的多少。該傳感器中可選用連接線[5]，也可以不用。

斷隙[4]是在無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上有意設置的導體缺縫部分，它具有如下特征：斷隙[4]的縫隙寬度的最小值限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識別，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或導電介質時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別，在滿足這兩個條件的前提下斷隙[4]的形狀可以是直線型、曲線型或折線型的。

斷隙[4]在一個斷隙無源射頻傳感器中可以出現一次、兩次或多次，次數越多遙測距離越短。

由于無芯片射頻標簽是無源射頻標簽的一種，在其天線上設置斷隙[4]也可以讓它改造成為適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器。

下面結合示例圖進一步詳細描述這種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器結構、原理和工作方法。

附圖說明

圖1一種外接電容的適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器

圖2一種內接電容的適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器

圖3一種適用于水和導電介質檢測的斷隙無源射頻傳感器制作實例圖

圖4斷隙無源射頻傳感器與讀寫器和應用系統組成的測試系統實施例示意圖

其中，上述各圖和摘要附圖中使用了統一數字標號，1無源射頻IC?，2天線，3諧振電容，4斷隙，5連接線，6內含天線的讀寫器，7應用系統。

具體實施方式

下面結合圖1、2、3和4，對本發明專利的實施例進一步詳細的描述。