本發明專利技術提出了一種柔性超薄抗金屬的無源無線傳感器，具有可變形、抗金屬、適用不同形狀表面、信號覆蓋好、超薄的特點。本發明專利技術提出的無源無線傳感器，其特征在于：傳感器由無線取能式傳感芯片、天線和柔性支撐材料組成；所述的天線是根據工作頻率設計的具有一定圖形結構的金屬帶或者金屬膜；所述柔性支撐材料的厚度和長度根據天線性能要求而確定，并在傳感器折彎變形中保持不變。傳感器可通過不同方式固定在被測物體上。支撐材料可采用硅橡膠和金、橋墩結構的工程塑料或者空心的工程塑料。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線傳感器領域，尤其涉及用于金屬表面、超薄的無源無線傳感器及其實現方法。
技術介紹
無源無線傳感器，是指無需電源供電，可無線讀取的傳感器，目前能實現這一特性的是聲表面波傳感技術。無源無線的獨特優勢使得這類傳感器非常適合應用于電力開關柜測溫等領域。但由于工作能量來自于讀取器發射的電磁波，因此無源無線傳感器也有信號弱、對安裝位置敏感的缺點。對高壓電力開關柜來說，動靜觸頭是最需要溫度監測的部位，但觸頭是圓柱狀金屬結構，直徑各不相同，且裝在觸頭盒內，空間狹窄。因此一直還沒有合適的解決方案。
技術實現思路
本專利技術提出了一種柔性超薄抗金屬的無源無線傳感器以及針對具體應用的設計方法，傳感器具有可變形、抗金屬、適用不同形狀表面、信號覆蓋好、超薄的特點。本專利技術提出的無源無線傳感器，其特征在于:傳感器由無線取能式傳感芯片、天線和柔性支撐材料組成；所述的天線是根據工作頻率設計的具有一定圖形結構的金屬帶或者金屬膜；所述柔性支撐材料的厚度和長度根據天線性能要求而確定，并在傳感器折彎變形中保持不變。隨著技術的發展，無線取能式傳感芯片可以采用不同的技術原理，例如聲表面波傳感芯片或者無線整流取電式半導體傳感芯片。這些傳感芯片可能用于溫度、振動等的測試。被測金屬物體的表面可能是非平面的，因此傳感器需要具有一定柔性。本專利技術采用的天線由金屬帶或者金屬膜構成。所述天線的輻射體可由位于支撐材料頂部的金屬膜或者金屬帶構成，天線的參考地由位于支撐材料的底部的金屬膜或者金屬帶構成。在用于金屬被測物的表面時，所述天線可直接以被測物體的金屬表面為參考地，從而省略支撐材料底部的金屬膜或者金屬帶。采用這種結構的天線將具有很好的柔韌性和抗金屬特性，非常適合應用于不同形狀的金屬物體表面。本專利技術的傳感器的固定方式，可通過以以下四種方式之一實現，一是在柔性支撐材料的兩側設置固定孔，通過螺釘固定或者彈簧綁縛；二是在柔性支撐材料上設置凹槽，通過扎帶固定；三是通過傳感器底部的雙面膠粘貼在被測物上；四是將柔性支撐材料的兩側延伸成表帶結構，直接捆扎在被測物體上。柔性支撐材料的實現可以采用多種方式。一種方式是直接選用柔韌適中的絕緣材料，例如硅橡膠、摻雜玻璃纖維的硅橡膠或者硅橡膠基的合金。硅橡膠材料具有良好的韌性和耐高溫能力。通過在硅膠中摻雜玻纖等成分構成硅膠基的合金，就可以提高材料的強度。柔性支撐材料具有適當的強度和韌性，對于保護傳感器內部器件、穩定天線性能，改善傳感器的可靠性非常重要。柔性支撐材料的第二種實現方法是采用橋墩結構的工程塑料，即在支撐材料的底部做出多個凹槽，使得支撐材料的上表面呈平整的橋面狀，而底部呈橋墩狀。這種結構的支撐材料有較大的折彎半徑，同時可以保持厚度和長度的穩定。柔性支撐材料的第三種實現方法是采用空心的工程塑料。這種結構的支撐材料也有較大的折彎半徑，同時可以保持厚度和長度的穩定。下文將結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步的說明。【附圖說明】圖1是用于電力開關柜觸頭測溫的無源無線傳感器的結構示意圖。圖1各部分的名稱是:1、外殼；2、銅箔；3、硅膠塞；4、凹槽(用于扎帶固定)；5、固定孔；6、電路板；7、聲表面波溫度傳感芯片；8、天線；9、天線饋線?！揪唧w實施方式】圖1是用于電力開關柜觸頭和測溫的無源無線傳感器的結構示意圖。作為支撐材料的外殼(I)采用了空心的特種工程塑料，呈半環狀，內徑約50mm，厚度10mm，可以適應28?90mm的圓柱形觸頭測溫。天線(8)和溫度傳感器板卡(6)可以從內側面的狹長開口安裝并固定，然后在內側面貼上銅箔(2)作為參考地，銅箔(2)和溫度傳感器板卡(6)的參考地良好接觸。為了增加柔韌性，中空的支撐材料兩端為開孔，為了密封需要裝入硅膠塞(3)ο外殼(I)上設置了兩種用于固定傳感器的結構:一種是外殼邊側的凹槽(4)，該槽用于用扎帶固定傳感器；另一種是外殼兩個末端各有個開孔(5)，用于連接彈簧。以上實例僅供說明本專利技術之用，而非對本專利技術的限制，有關
的技術人員，在不脫離本專利技術的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬于本專利技術的范疇，應由各權利要求所限定?！局鳈囗棥?.一種柔性超薄抗金屬的無源無線傳感器，其特征在于:傳感器由無線取能式傳感芯片、天線和柔性支撐材料組成； 所述的天線是根據工作頻率設計的具有一定圖形結構的金屬帶或者金屬膜； 所述柔性支撐材料的厚度和長度根據天線性能要求而確定，并在傳感器折彎變形中保持不變。2.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述的無線取能式傳感芯片是聲表面波傳感芯片或者無線整流取電式半導體傳感芯片。3.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述的天線的輻射體由位于支撐材料頂部的金屬膜或者金屬帶構成，天線的參考地由位于支撐材料的底部的金屬膜或者金屬帶構成。4.根據權利要求3所述的傳感器，其特征在于:所述天線直接以被測物體的金屬表面為參考地，從而省略支撐材料底部的金屬膜或者金屬帶。5.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:傳感器采用以下四種方式之一固定:一是在柔性支撐材料的兩側設置固定孔，通過螺釘固定或者彈簧綁縛；二是在柔性支撐材料上設置凹槽，通過扎帶固定；三是通過傳感器底部的雙面膠粘貼在被測物上；四是將柔性支撐材料的兩側延伸成表帶結構，直接捆扎在被測物體上。6.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述的支撐材料為硅橡膠、摻雜玻璃纖維的硅橡膠或者硅橡膠基的合金。7.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述的支撐材料為橋墩結構的工程塑料。8.根據權利要求1所述的傳感器，其特征在于:所述的支撐材料為空心的工程塑料。【專利摘要】本專利技術提出了一種柔性超薄抗金屬的無源無線傳感器，具有可變形、抗金屬、適用不同形狀表面、信號覆蓋好、超薄的特點。本專利技術提出的無源無線傳感器，其特征在于：傳感器由無線取能式傳感芯片、天線和柔性支撐材料組成；所述的天線是根據工作頻率設計的具有一定圖形結構的金屬帶或者金屬膜；所述柔性支撐材料的厚度和長度根據天線性能要求而確定，并在傳感器折彎變形中保持不變。傳感器可通過不同方式固定在被測物體上。支撐材料可采用硅橡膠和金、橋墩結構的工程塑料或者空心的工程塑料?！綢PC分類】G01D5/48, G01D5/12【公開號】CN104964701【申請號】CN201510439016【專利技術人】王東方 【申請人】江蘇聲立傳感技術有限公司【公開日】2015年10月7日【申請日】2015年7月24日本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種柔性超薄抗金屬的無源無線傳感器，其特征在于：傳感器由無線取能式傳感芯片、天線和柔性支撐材料組成；所述的天線是根據工作頻率設計的具有一定圖形結構的金屬帶或者金屬膜；所述柔性支撐材料的厚度和長度根據天線性能要求而確定，并在傳感器折彎變形中保持不變。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王東方，
申請(專利權)人：江蘇聲立傳感技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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