[發(fā)明專利]一種阻抗型無線無源傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010664230.3
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111797963A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張祖?zhèn)?/a>;梅勇;李小飛;袁宇鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中電科技集團重慶聲光電有限公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;G06K17/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種阻抗型無線無源傳感器，屬于無線無源傳感器技術(shù)領(lǐng)域。該傳感器包括改進(jìn)的RFID芯片、敏感頭、天線和閱讀器；改進(jìn)的RFID芯片包括電流檢測電路、射頻前端模塊、數(shù)字基帶模塊和存儲器模塊；電流檢測電路包括基準(zhǔn)電壓源、低擺幅運算放大器、振蕩器、分頻器和計數(shù)器，對接入的阻抗負(fù)載的電流變化數(shù)據(jù)進(jìn)行運算及處理。本發(fā)明傳感器可實現(xiàn)RFID與不同阻抗型敏感芯片的靈活匹配組合，從而實現(xiàn)溫度、氣體濃度等多種外界信息的檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線無源傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于專用射頻識別芯片的無線無源傳感器。

背景技術(shù)

無線無源傳感器是適應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢和市場需求的一種新型傳感器，以其體積小、使用方便、維護(hù)簡單、適應(yīng)特殊應(yīng)用場景等特點受到廣泛關(guān)注。實現(xiàn)無線無源傳感的方式包括：LC震蕩電路式、聲表面波式、射頻標(biāo)簽式等。射頻識別(Radio FrequencyIdentification，RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，已在許多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。典型的RFID系統(tǒng)包括天線、RFID芯片和讀寫器，標(biāo)簽無需電池供電，憑借電磁波耦合，由讀寫器詢問信號提供能量，在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流供芯片內(nèi)部其它電路使用，并通過反射方式進(jìn)行信號傳輸?；谏鲜鲈?，可在RFID芯片電路中集成溫敏電阻或溫敏二極管，實現(xiàn)RFID測溫標(biāo)簽。如：公開號為CN107239816A的專利申請，提出采用超高頻RFID測溫標(biāo)簽技術(shù)來實現(xiàn)開關(guān)柜無線無源測溫。公開號為CN108197689A的專利申請，提出采用RFID測溫標(biāo)簽實現(xiàn)設(shè)備溫度的無線無源檢測。但是，RFID用于無線傳感目前還主要是在溫度檢測領(lǐng)域，而且溫度敏感頭與芯片固化集成，缺乏靈活配置能力。

因此，本發(fā)明亟需一種能同時實現(xiàn)溫度、氣體濃度等多種外界信息的檢測傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于RFID芯片的無線無源傳感器，通過RFID與不同阻抗型敏感芯片的靈活匹配組合，實現(xiàn)溫度、氣體濃度等多種外界信息的檢測。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種阻抗型無線無源傳感器，包括敏感頭、天線和閱讀器，以及改進(jìn)的RFID芯片；所述改進(jìn)的RFID芯片一端與敏感頭連接，一端與天線連接。

進(jìn)一步，改進(jìn)的RFID芯片，包括電流檢測電路、射頻前端模塊、數(shù)字基帶模塊和存儲器模塊；電流檢測電路分別與射頻前端模塊、數(shù)字基帶模塊和存儲器模塊連接，并預(yù)留負(fù)載接口，實現(xiàn)阻抗型負(fù)載的接入與檢測。

進(jìn)一步，電流檢測電路，包括基準(zhǔn)電壓源、低擺幅運算放大器、振蕩器、分頻器和計數(shù)器等模塊，對接入的阻抗負(fù)載的電流變化數(shù)據(jù)進(jìn)行運算及處理。基準(zhǔn)電壓源第一輸出口通過第一個振蕩器與計數(shù)器連接；基準(zhǔn)電壓源第二輸出口依次通過電阻、低擺幅運算放大器、第二個振蕩器、分頻器與計數(shù)器連接。

進(jìn)一步，所述閱讀器靠近傳感器時，發(fā)射射頻信號，天線接收射頻能量為改進(jìn)的RFID芯片供電；改進(jìn)的RFID芯片上電工作，驅(qū)動、檢測敏感頭電流，并將檢測到的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，再通過天線回傳至閱讀器進(jìn)行待檢測數(shù)據(jù)的映射換算和處理。

進(jìn)一步，所述敏感頭為阻抗型負(fù)載，包括溫度敏感頭或氣體敏感頭。

進(jìn)一步，該傳感器還包括天線基板，所述改進(jìn)的RFID芯片、敏感頭和天線設(shè)置在天線基板上。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過增加電流檢測電路，還設(shè)計了RFID與不同阻抗型敏感芯片的靈活匹配組合，從而實現(xiàn)溫度、氣體濃度等多種外界信息的檢測。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明