[發明專利]具有RFID通信能力的閾值傳感器

在審

• 申請號: 201880054963.6
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN111051838A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）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（專利權）人: 斯馬特拉克投資有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01L11/00;G01L13/00;G01L15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;陳煒

本發明公開了通過物理特性來感測閾值電阻值的閾值傳感器，而傳感器具有RFID通信能力。本發明的目的是提供能夠可靠且準確地檢測觸發點或閾值的傳感器，而該檢測可以是可靠的并且被無線轉發至處理單元用于進一步處理，本發明的目的將通過閾值傳感器來解決，該閾值傳感器包括通過物理特性來感測閾值電阻值的感測元件和RFID標簽，RFID標簽包括標簽天線、標簽集成電路和連接感測元件與標簽IC并且跟蹤物理特性至標簽IC的篡改環路，而感測元件是篡改環路的一部分，并且如果已達到基于物理特性的閾值電阻值，則觸發標簽IC。

本發明涉及通過物理特性來感測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，其目的是檢測傳感器的環境中的事件或變化并且向其他電子設備通常是計算機處理器發送信息。傳感器總是與其他電子設備一起使用，無論是簡單的照明設備還是復雜的計算機。

在基于傳感器和處理單元之間的有線連接，與傳感器進行的大多數通信是進一步處理傳感器數據所需要的。

該現有技術的缺點是有線連接并且傳感器設備本身不會記錄任何閾值變化。此外，在傳感器設備內部實現記錄特征需要使用微控制器和能源，這增加了復雜性和成本。

根據傳感器原理，通過諧振頻率的變化或者電容值的變化，或多或少地檢測到閾值變化。

基于不同的傳感器原理，存在許多不同的傳感器用于檢測各種物理特性。

一個示例是溫度的檢測。溫度的檢測可以提供滿足在運輸期間的要求檢查，例如食品或重要物質不能超過特定溫度閾值，否則將意味著損壞。在這種情況下，需要單一狀態溫度監測器，即是否達到閾值。但是，在某些情況下還需要動態溫度監測器，其中溫度指示器在超過閾值時會打開，但在溫度低于特定閾值時會再次關閉。

另一個示例是水分的檢測。水分的檢測可以提供需要檢查泄漏或水分進入的良好指示。在難以接近的地方，很難通過目視檢查評估已累積的水分量。

另一個示例是灰塵的檢測。灰塵的檢測通常由過濾器和用于連續測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行。例如，根據差壓可以計算出容器中的靜水液位或通過管道的質量流量。同樣，顆粒過濾器的飽和度可以通過測量顆粒過濾器前后的壓差確定。

為了監測過濾器壓差測量的最佳功能，已使用所謂的機械過濾器監護器，其機械地跟蹤過濾器上的壓差。機械過濾器監護器的缺點是一方面需要目視檢查，并且另一方面這些監護器必須與過濾器分開安裝，并且可能需要額外的工作以安裝氣箱。例如，過濾器提示器直接附接至汽車或卡車電動機的進氣系統。這可能需要對進氣系統進行修改以適應過濾器提示器。

對于過濾器壓差測量，也可以使用發動機MAP(歧管絕對壓力)傳感器。但是，這種測量裝置需要可用的MAP傳感器以及用于處理壓力數據的單獨的電子設備，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)。

本發明的目的是通過提供一種通過物理特性來感測和記錄特定的閾值電阻值并且無需本地能源和有線連接即可與其進行附加的通信能力的方法來克服該缺點。不需要感測元件的直接訪問或目視檢查。

本發明的另一目的是解決如何能夠以成本有效、無干擾且無接觸的方式來發信號通知達到一定閾值的水分累積的問題以及如何能夠可靠地檢測特定的溫度閾值的問題。

總而言之，本發明的總體目的是提供一種能夠可靠且準確地檢測觸發點或閾值的傳感器，而該檢測可以是可靠的并且被無線轉發至處理單元用于進一步處理。

本發明的目的將通過一種閾值傳感器來解決，該閾值傳感器包括通過物理特性來感測閾值電阻值的感測元件和RFID標簽，RFID標簽包括標簽天線、標簽集成電路以及連接感測元件與標簽IC并且跟蹤物理特性至標簽IC的篡改環路，而感測元件是篡改環路的一部分，并且如果已達到基于物理特性的閾值電阻值，則觸發標簽IC。