一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，主要由無源射頻標(biāo)簽IC電路、隔離檢測(cè)電路和無源射頻標(biāo)簽天線組成，隔離檢測(cè)電路設(shè)置在無源射頻標(biāo)簽內(nèi)的感應(yīng)電流回路上，隔離檢測(cè)電路與導(dǎo)電液體接觸產(chǎn)生的阻抗變化會(huì)導(dǎo)致無源射頻標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的可逆式通斷變化，射頻閱讀器就能夠根據(jù)無源射頻標(biāo)簽的通斷失效情況實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電液體無源檢測(cè)。該發(fā)明可以克服現(xiàn)有導(dǎo)電液體無源檢測(cè)傳感器安裝、布置和使用的局限性，為包括各類導(dǎo)電液體的檢測(cè)提供一種敏感度可調(diào)的無源監(jiān)測(cè)傳感器。
【專利說明】一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，屬于傳感【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上基于射頻傳輸原理的導(dǎo)電液體檢測(cè)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(biāo)簽內(nèi)含電池，其優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)，便于大范圍分布安裝，缺點(diǎn)是電源更換和維護(hù)麻煩。無源的射頻水檢傳感器優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)簡單，無須更換電池，缺點(diǎn)是傳輸距離相對(duì)較短，其主要工作原理有兩種:(1)將導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器信號(hào)提供給獨(dú)立的標(biāo)簽電路傳輸，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)水檢傳感器與無源射頻標(biāo)簽的簡單組合；(2)采用兩個(gè)無源射頻標(biāo)簽，一個(gè)標(biāo)簽的天線直接浸泡水中應(yīng)答，通過與另外一個(gè)封裝標(biāo)簽的應(yīng)答信號(hào)比較判斷濕度情況(2011年US8040243B2)。本發(fā)明通過改變傳統(tǒng)無源射頻標(biāo)簽的內(nèi)部電路，即在其感應(yīng)電流回路上串聯(lián)或并聯(lián)一個(gè)失效作用可逆的隔離檢測(cè)電路，此時(shí)，無源射頻標(biāo)簽的應(yīng)答信號(hào)的電磁失效程度直接對(duì)應(yīng)著隔離檢測(cè)電路與導(dǎo)電液體的浸泡接觸情況，射頻閱讀器就能夠?qū)崿F(xiàn)基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體無源檢測(cè)。
[0003]本發(fā)明的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，原理與結(jié)構(gòu)簡單，成本小，免維護(hù)，便于在各種情況下實(shí)現(xiàn)雨、水、汗、尿及各類導(dǎo)電液體的檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利需要解決的技術(shù)問題在于為導(dǎo)電液體的檢測(cè)提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單和免維護(hù)的基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的檢測(cè)傳感器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明專利目的的技術(shù)解決方案為:這種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器主要由無源射頻標(biāo)簽1C電路[1]、隔離檢測(cè)電路[2]和無源射頻標(biāo)簽天線
[3]組成，由于隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)或并聯(lián)在標(biāo)簽感應(yīng)電流回路上，隔離檢測(cè)電路與導(dǎo)電液體接觸產(chǎn)生的阻抗變化就會(huì)導(dǎo)致無源射頻標(biāo)簽感應(yīng)電流工作回路的可逆式失效與恢復(fù)，此時(shí)，無源射頻標(biāo)簽的電磁應(yīng)答失效與否直接對(duì)應(yīng)了隔離檢測(cè)電路[2]與導(dǎo)電液體是否接觸，因此通過外設(shè)的射頻閱讀器就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無源射頻標(biāo)簽的失效情況檢測(cè)，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)導(dǎo)電液體無源檢測(cè)。
[0006]隔離檢測(cè)電路[2]由兩組相互隔離且空間間隔排布的導(dǎo)體或?qū)Ь€組成，導(dǎo)體或?qū)Ь€間距離L設(shè)置通常小于3mm。L值的選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)是要既要保證隔離檢測(cè)電路[2]接觸導(dǎo)電液體時(shí)的有效導(dǎo)通性，又要保證隔離檢測(cè)電路[2]不接觸導(dǎo)電液體時(shí)的絕緣性。此時(shí)隔離檢測(cè)電路[2]上導(dǎo)電液體的出現(xiàn)與消失分別對(duì)應(yīng)著隔離檢測(cè)電路[2]的導(dǎo)通和隔離兩種現(xiàn)象，這種阻抗可變的特性使得隔離檢測(cè)電路[2]作為可逆式失效電路使用時(shí)既可以串聯(lián)也可以并聯(lián)到標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的不同位置，可選用位置包括(1)無源射頻標(biāo)簽1C電路[1]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間位置；(2)無源射頻標(biāo)簽1C電路[1]中的穩(wěn)壓電源回路位置；(3)無源射頻標(biāo)簽1C電路[1]中的調(diào)制信號(hào)回路位置。下面主要以第一種位置為例配圖進(jìn)行闡述說明。
[0007]當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)在標(biāo)簽感應(yīng)電流回路上時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]電阻的隔離、導(dǎo)通分別對(duì)應(yīng)著標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的斷、通，即當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]遇導(dǎo)電液體時(shí)電阻變小時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]的電流回路完全導(dǎo)通形成完整的無源射頻標(biāo)簽，可以完成電磁應(yīng)答；當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]上因?yàn)槿鄙倩驔]有導(dǎo)電液體而導(dǎo)致電阻增大隔離時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]的電流回路無法有效導(dǎo)通，失效的無源射頻標(biāo)簽不能完成射頻電磁應(yīng)答，這時(shí)射頻電磁應(yīng)答的成功與失敗分別對(duì)應(yīng)導(dǎo)電液體的存在與缺失。
[0008]與上述串聯(lián)接入效果相反，當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]并聯(lián)在標(biāo)簽感應(yīng)電流回路上時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]隔離、導(dǎo)通分別對(duì)應(yīng)著標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的通、斷，即當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]遇導(dǎo)電液體時(shí)電阻變小時(shí)形成旁路漏電，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]的電流回路無法有效導(dǎo)通，不能完成電磁應(yīng)答，當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]上因?yàn)槿鄙倩驔]有導(dǎo)電液體而導(dǎo)致電阻變大時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]形成有效的無源射頻標(biāo)簽，就能完成電磁應(yīng)答，這時(shí)射頻電磁應(yīng)答的成功與失敗分別對(duì)應(yīng)導(dǎo)電液體的缺失與存在。
[0009]為了調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度，隔離檢測(cè)電路[2]可以通過設(shè)置距離L或電阻的調(diào)節(jié)模塊[5]，實(shí)現(xiàn)隔離檢測(cè)電路[2]導(dǎo)通電阻閥值的調(diào)整，從而使該傳感器成為一種敏感度可調(diào)的導(dǎo)電液體無源檢測(cè)傳感器。
[0010]此外，當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)或并聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線之間位置時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]的兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€只需要保證一定距離的間隔排布，其形狀改變不影響導(dǎo)電檢測(cè)功能，因此可以根據(jù)射頻調(diào)諧規(guī)律設(shè)計(jì)，讓隔離檢測(cè)電路
[2]兼作無源射頻標(biāo)簽天線[3]，使它們?cè)诮佑|導(dǎo)電液體導(dǎo)通和在沒有接觸導(dǎo)電液體兩種情況下只有一種情況下能夠起到無源射頻標(biāo)簽天線[3]的作用，這樣就可以通過無源射頻標(biāo)簽失效情況的判別實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電液體的無源檢測(cè)。
[0011]下面結(jié)合示例圖進(jìn)一步詳細(xì)描述這種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)、原理和工作方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1 一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器的隔離檢測(cè)電路串聯(lián)接入組成示意圖；
圖2 —種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器的隔離檢測(cè)電路并聯(lián)接入組成示意圖；
圖3平面型隔離檢測(cè)電路[2]示例圖；
圖4立體型隔離檢測(cè)面電路[2]示例圖；
其中，上述各圖和摘要附圖中使用了統(tǒng)一數(shù)字標(biāo)號(hào)，I無源射頻標(biāo)簽IC電路、2隔離檢測(cè)電路、無源射頻標(biāo)簽天線3、隔離檢測(cè)電路與射頻感應(yīng)電流回路的兩連接點(diǎn)4、調(diào)節(jié)模塊5。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，對(duì)本發(fā)明專利的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0014]結(jié)合圖1，本發(fā)明專利的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器主要由無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]、隔離檢測(cè)電路[2]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]組成，此處將隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間位置。沒有導(dǎo)電液體媒介的情況下，隔離檢測(cè)電路[2]的兩連接點(diǎn)[4]之間處于隔離高阻狀態(tài)，此時(shí)無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間被隔斷，射頻標(biāo)簽失效，不能應(yīng)答射頻閱讀器的信號(hào)；在導(dǎo)電液體接觸并導(dǎo)通隔離檢測(cè)電路[2]的兩連接點(diǎn)[4]時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間被有效連接，射頻標(biāo)簽有效，能應(yīng)答射頻閱讀器的信號(hào)，這樣就形成了一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器。
[0015]結(jié)合圖2，本發(fā)明還可以將隔離檢測(cè)電路[2]并聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間位置。沒有導(dǎo)電液體媒介的情況下，隔離檢測(cè)電路[2]的兩連接點(diǎn)[4]之間處于高阻隔離狀態(tài)，此時(shí)無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間正常連接，射頻標(biāo)簽有效，能應(yīng)答射頻閱讀器的信號(hào)；在導(dǎo)電液體接觸并導(dǎo)通隔離檢測(cè)電路[2]的兩連接點(diǎn)[4]時(shí)，由于旁路電流的流失，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間不能有效導(dǎo)通連接，射頻標(biāo)簽無效，不能應(yīng)答射頻閱讀器的信號(hào)，這樣就也形成了一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器。
[0016]結(jié)合圖3，本發(fā)明采用的隔離檢測(cè)電路[2]由兩組相互隔離且平面上間隔排布的導(dǎo)體或?qū)Ь€組成，在控制L距離的前提下兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€在平面上按不同幾何形狀間隔排布都能夠?qū)崿F(xiàn)隔離檢測(cè)效果，本圖例中兩組按“回”字形設(shè)置的導(dǎo)體或?qū)Ь€間距離L可取0.1mm,此時(shí)隔離檢測(cè)電路[2]上導(dǎo)電液體的出現(xiàn)與消失分別對(duì)應(yīng)著隔離檢測(cè)電路[2]兩連接點(diǎn)[4]之間的導(dǎo)通和隔離兩種現(xiàn)象，便于本發(fā)明傳感器實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電液體的無源檢測(cè)。
[0017]結(jié)合圖4，本發(fā)明采用的隔離檢測(cè)電路[2]由兩組相互隔離且空間上間隔排布的導(dǎo)體網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)組成，在控制L距離的前提下兩組導(dǎo)體網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)用不同的網(wǎng)格形狀間隔排布都能夠?qū)崿F(xiàn)隔離檢測(cè)效果，本圖例中兩組柵形網(wǎng)格狀的導(dǎo)體或?qū)Ь€間距離L可取0.15mm,此時(shí)隔離檢測(cè)電路[2]上導(dǎo)電液體的出現(xiàn)與消失也分別對(duì)應(yīng)著隔離檢測(cè)電路[2]兩連接點(diǎn)[4]之間的導(dǎo)通和隔離兩種現(xiàn)象，便于本發(fā)明傳感器實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電液體的無源檢測(cè)。此圖中還在隔離檢測(cè)電路[2]由兩組導(dǎo)體網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)間設(shè)置了距離L或電阻的調(diào)節(jié)模塊
[5]，使該傳感器成為一種敏感度可調(diào)的導(dǎo)電液體無源檢測(cè)傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其結(jié)構(gòu)特征在于該傳感器主要由無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]、隔離檢測(cè)電路[2]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]組成，隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)或并聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽內(nèi)的感應(yīng)電流回路上，隔離檢測(cè)電路[2]與導(dǎo)電液體接觸產(chǎn)生的阻抗變化會(huì)導(dǎo)致無源射頻標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的可逆式通斷變化，射頻閱讀器就能夠根據(jù)無源射頻標(biāo)簽的通斷失效情況實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電液體無源檢測(cè)，其中隔離檢測(cè)電路[2]可設(shè)置在下述位置之一:(I)無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間連接位置；(2)無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]中的穩(wěn)壓電源回路連接位置；(3)無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]中的調(diào)制信號(hào)回路連接位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其特征在于隔離檢測(cè)電路[2]由兩組相互隔離、空間間隔排布的導(dǎo)體或?qū)Ь€組成，導(dǎo)體或?qū)Ь€間距離L設(shè)置小于3mm，L值的選擇標(biāo)準(zhǔn)是既要保證隔離檢測(cè)電路[2]接觸導(dǎo)電液體時(shí)的有效導(dǎo)通性，又要保證隔離檢測(cè)電路[2]不接觸導(dǎo)電液體時(shí)的絕緣性，這樣隔離檢測(cè)電路[2]上導(dǎo)電液體的出現(xiàn)與消失分別對(duì)應(yīng)著隔離檢測(cè)電路[2]的兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間的導(dǎo)通和隔離狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其特征在于隔離檢測(cè)電路[2]串聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽內(nèi)感應(yīng)電流回路上時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間的隔離和導(dǎo)通狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)著標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的斷和通，即當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]遇導(dǎo)電液體而導(dǎo)通時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]的電流回路導(dǎo)通形成有效的無源射頻標(biāo)簽，可以完成電磁應(yīng)答，當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間因?yàn)槿鄙倩驔]有導(dǎo)電液體而隔離時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]的電流回路無法有效導(dǎo)通，失效的無源射頻標(biāo)簽不能完成電磁應(yīng)答，這就使得射頻電磁應(yīng)答的成功與失敗分別對(duì)應(yīng)著導(dǎo)電液體的存在與缺失。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其特征在于隔離檢測(cè)電路[2]并聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽內(nèi)感應(yīng)電流回路上時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間的隔離和導(dǎo)通分別對(duì)應(yīng)著標(biāo)簽感應(yīng)電流回路的通和斷，即當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間遇導(dǎo)電液體導(dǎo)通而形成旁路漏電時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]無法形成有效的射頻感應(yīng)電流回路，不能完成射頻電磁應(yīng)答，當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]兩組導(dǎo)體或?qū)Ь€間因?yàn)槿鄙倩驔]有導(dǎo)電液體而處于阻抗隔離狀態(tài)時(shí)，無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]與無源射頻標(biāo)簽天線[3]形成的無源射頻標(biāo)簽不受旁路電流影響，能夠完成射頻電磁應(yīng)答，這就使得射頻電磁應(yīng)答的成功與失敗分別對(duì)應(yīng)著導(dǎo)電液體的缺失與存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其特征在于當(dāng)隔離檢測(cè)電路[2]被串聯(lián)或并聯(lián)在無源射頻標(biāo)簽IC電路[I]和無源射頻標(biāo)簽天線[3]之間位置時(shí)，隔離檢測(cè)電路[2]的兩組間隔排布導(dǎo)體或?qū)Ь€可以兼作無源射頻標(biāo)簽天線[3]，即按射頻電磁調(diào)諧應(yīng)答規(guī)律要求設(shè)計(jì)隔離檢測(cè)電路[2]兩組間隔排布的導(dǎo)體或?qū)Ь€形狀，使它們?cè)诮佑|導(dǎo)電液體導(dǎo)通和在沒有接觸導(dǎo)電液體兩種情況下只有一種情況下能夠起到無源射頻標(biāo)簽天線[3]的作用，這樣就可以通過無源射頻標(biāo)簽失效情況的判別實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電液體的無源檢測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種基于無源射頻標(biāo)簽失效方式的導(dǎo)電液體檢測(cè)傳感器，其特征在于隔離檢測(cè)電路[2]上除了包含與射頻感應(yīng)電流回路連接的兩個(gè)連接點(diǎn)[4]夕卜，還可以通過設(shè)置距離L或電阻的調(diào)節(jié)模塊[5]，實(shí)現(xiàn)隔離檢測(cè)電路[2]導(dǎo)通、隔離電阻值的調(diào)整，從而使該傳感器成為一種敏感度可調(diào)的導(dǎo)電液體無源檢測(cè)傳感器。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK104297293SQ201310304893
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】王陳梓 申請(qǐng)人:王陳梓