[發(fā)明專利]具有RFID通信能力的閾值傳感器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880054963.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN111051838A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勞倫斯·辛格爾頓;亞歷克斯·伯爾拉德;雷·弗里曼;亨利·普雷舍爾;帕特里克·蒙德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 斯馬特拉克投資有限公司
• 主分類號(hào): G01L9/00
• 分類號(hào): G01L9/00;G01L11/00;G01L13/00;G01L15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;陳煒

本發(fā)明公開了通過(guò)物理特性來(lái)感測(cè)閾值電阻值的閾值傳感器，而傳感器具有RFID通信能力。本發(fā)明的目的是提供能夠可靠且準(zhǔn)確地檢測(cè)觸發(fā)點(diǎn)或閾值的傳感器，而該檢測(cè)可以是可靠的并且被無(wú)線轉(zhuǎn)發(fā)至處理單元用于進(jìn)一步處理，本發(fā)明的目的將通過(guò)閾值傳感器來(lái)解決，該閾值傳感器包括通過(guò)物理特性來(lái)感測(cè)閾值電阻值的感測(cè)元件和RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽包括標(biāo)簽天線、標(biāo)簽集成電路和連接感測(cè)元件與標(biāo)簽IC并且跟蹤物理特性至標(biāo)簽IC的篡改環(huán)路，而感測(cè)元件是篡改環(huán)路的一部分，并且如果已達(dá)到基于物理特性的閾值電阻值，則觸發(fā)標(biāo)簽IC。

本發(fā)明涉及通過(guò)物理特性來(lái)感測(cè)閾值電阻值的閾值傳感器，而該傳感器具有RFID通信能力。

在最廣義的定義中，傳感器是電子組件、模塊或子系統(tǒng)，其目的是檢測(cè)傳感器的環(huán)境中的事件或變化并且向其他電子設(shè)備通常是計(jì)算機(jī)處理器發(fā)送信息。傳感器總是與其他電子設(shè)備一起使用，無(wú)論是簡(jiǎn)單的照明設(shè)備還是復(fù)雜的計(jì)算機(jī)。

在基于傳感器和處理單元之間的有線連接，與傳感器進(jìn)行的大多數(shù)通信是進(jìn)一步處理傳感器數(shù)據(jù)所需要的。

該現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是有線連接并且傳感器設(shè)備本身不會(huì)記錄任何閾值變化。此外，在傳感器設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)記錄特征需要使用微控制器和能源，這增加了復(fù)雜性和成本。

根據(jù)傳感器原理，通過(guò)諧振頻率的變化或者電容值的變化，或多或少地檢測(cè)到閾值變化。

基于不同的傳感器原理，存在許多不同的傳感器用于檢測(cè)各種物理特性。

一個(gè)示例是溫度的檢測(cè)。溫度的檢測(cè)可以提供滿足在運(yùn)輸期間的要求檢查，例如食品或重要物質(zhì)不能超過(guò)特定溫度閾值，否則將意味著損壞。在這種情況下，需要單一狀態(tài)溫度監(jiān)測(cè)器，即是否達(dá)到閾值。但是，在某些情況下還需要?jiǎng)討B(tài)溫度監(jiān)測(cè)器，其中溫度指示器在超過(guò)閾值時(shí)會(huì)打開，但在溫度低于特定閾值時(shí)會(huì)再次關(guān)閉。

另一個(gè)示例是水分的檢測(cè)。水分的檢測(cè)可以提供需要檢查泄漏或水分進(jìn)入的良好指示。在難以接近的地方，很難通過(guò)目視檢查評(píng)估已累積的水分量。

另一個(gè)示例是灰塵的檢測(cè)。灰塵的檢測(cè)通常由過(guò)濾器和用于連續(xù)測(cè)量灰塵以及還有液體、蒸氣和氣體中的壓差的差壓變送器執(zhí)行。例如，根據(jù)差壓可以計(jì)算出容器中的靜水液位或通過(guò)管道的質(zhì)量流量。同樣，顆粒過(guò)濾器的飽和度可以通過(guò)測(cè)量顆粒過(guò)濾器前后的壓差確定。

為了監(jiān)測(cè)過(guò)濾器壓差測(cè)量的最佳功能，已使用所謂的機(jī)械過(guò)濾器監(jiān)護(hù)器，其機(jī)械地跟蹤過(guò)濾器上的壓差。機(jī)械過(guò)濾器監(jiān)護(hù)器的缺點(diǎn)是一方面需要目視檢查，并且另一方面這些監(jiān)護(hù)器必須與過(guò)濾器分開安裝，并且可能需要額外的工作以安裝氣箱。例如，過(guò)濾器提示器直接附接至汽車或卡車電動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。這可能需要對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行修改以適應(yīng)過(guò)濾器提示器。

對(duì)于過(guò)濾器壓差測(cè)量，也可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)MAP(歧管絕對(duì)壓力)傳感器。但是，這種測(cè)量裝置需要可用的MAP傳感器以及用于處理壓力數(shù)據(jù)的單獨(dú)的電子設(shè)備，并且需要額外布線至MAP傳感器、車輛電子控制單元(ECU)或車載診斷工具(OBD)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)提供一種通過(guò)物理特性來(lái)感測(cè)和記錄特定的閾值電阻值并且無(wú)需本地能源和有線連接即可與其進(jìn)行附加的通信能力的方法來(lái)克服該缺點(diǎn)。不需要感測(cè)元件的直接訪問(wèn)或目視檢查。

本發(fā)明的另一目的是解決如何能夠以成本有效、無(wú)干擾且無(wú)接觸的方式來(lái)發(fā)信號(hào)通知達(dá)到一定閾值的水分累積的問(wèn)題以及如何能夠可靠地檢測(cè)特定的溫度閾值的問(wèn)題。

總而言之，本發(fā)明的總體目的是提供一種能夠可靠且準(zhǔn)確地檢測(cè)觸發(fā)點(diǎn)或閾值的傳感器，而該檢測(cè)可以是可靠的并且被無(wú)線轉(zhuǎn)發(fā)至處理單元用于進(jìn)一步處理。

本發(fā)明的目的將通過(guò)一種閾值傳感器來(lái)解決，該閾值傳感器包括通過(guò)物理特性來(lái)感測(cè)閾值電阻值的感測(cè)元件和RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽包括標(biāo)簽天線、標(biāo)簽集成電路以及連接感測(cè)元件與標(biāo)簽IC并且跟蹤物理特性至標(biāo)簽IC的篡改環(huán)路，而感測(cè)元件是篡改環(huán)路的一部分，并且如果已達(dá)到基于物理特性的閾值電阻值，則觸發(fā)標(biāo)簽IC。