一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，主要由無源射頻IC、天線、諧振電容和斷隙組成的，無源射頻IC、天線、諧振電容之間直接或通過連接線間接連接形成無源射頻標簽結(jié)構(gòu)，斷隙是無源射頻IC、天線或連接線上特意留下的線路斷裂隙，是接觸檢測水或?qū)щ娊橘|(zhì)功能部位，它與無源射頻IC、天線、諧振電容和可選用的連接線構(gòu)成了一個的通路對應有水或?qū)щ娊橘|(zhì)、斷路對應沒有水或?qū)щ娊橘|(zhì)的斷隙無源射頻傳感器。該發(fā)明可以突破現(xiàn)有檢測水和導電介質(zhì)的無源傳感器在安裝、布置和使用的局限性，也可以避免因額外增設隔離檢測電路而影響原有無源射頻標簽天線感應和反射特性的問題，從而為水和導電介質(zhì)的檢測提供一種新型的簡易可靠無源監(jiān)測傳感器。
【專利說明】一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，屬于傳感【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，市場上基于射頻傳輸原理的導電介質(zhì)檢測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簽內(nèi)含電池，其優(yōu)點是傳輸距離遠，便于大范圍分布安裝，缺點是電源更換和維護麻煩。無源的射頻水檢傳感器優(yōu)點是維護簡單，無須更換電池，缺點是傳輸距離相對較短，現(xiàn)有主要實施原理有三種:(I)將導電介質(zhì)檢測傳感器信號提供給獨立的標簽電路傳輸，實現(xiàn)傳統(tǒng)水檢傳感器與無源射頻標簽的簡單組合；(2)采用兩個無源射頻標簽，一個標簽的天線直接浸泡水中應答，通過與另外一個封裝標簽的應答信號比較判斷濕度情況(2011年US8040243B2) ; (3)在無源射頻標簽感應回路上串聯(lián)或并聯(lián)一個失效作用可逆的隔離檢測電路。其中第三種方法是通過給無源射頻標簽增加一個結(jié)構(gòu)復雜的隔離檢測電路實現(xiàn)檢測功能，這樣做常會碰到一個棘手問題:額外增加的隔離檢測電路兩側(cè)平行導線連接在原無源射頻標簽感應回路上，實際測試中隔離檢測電路本身有時構(gòu)成了的新的天線組成部分，容易造成傳感器檢測當斷不斷的錯誤檢測問題。本發(fā)明的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器反其道而行之，通過給無源射頻標簽的局部去除一段導電體形成斷隙[4]實現(xiàn)對水和導電介質(zhì)檢測功能，這樣做不會增設新的天線組成部分，有效避免了傳感器檢測可能當斷不斷的錯誤檢測問題。
[0003]本發(fā)明的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，與上述三類傳感器相比，結(jié)構(gòu)更簡單，可靠性更高、成本小，易維護，便于在各種情況下實現(xiàn)雨、水、汗、尿及各類導電介質(zhì)的檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利需要解決的技術問題在于為導電介質(zhì)的檢測提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單和易維護的無源射頻傳感器。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明專利目的的技術解決方案為:這種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器主要由無源射頻ic[l]、天線[2]、諧振電容[3]和斷隙[4]組成的，無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]之間直接或通過連接線[5]間接連接形成無源射頻標簽結(jié)構(gòu)，斷隙[4]是無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上特意留下的線路斷裂隙，斷隙[4]是接觸檢測水或?qū)щ娊橘|(zhì)部位，它與無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]構(gòu)成了一個斷隙無源射頻傳感器，其應答成功對應檢測到有水或?qū)щ娊橘|(zhì)、應答失敗對應沒有檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)的，應答信號強度可以部分對應被檢測對象的多少。該傳感器中可選用連接線
[5],也可以不用。
[0006]斷隙[4]是在無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上有意設置的導體缺縫部分，它具有如下特征:斷隙[4]的縫隙寬度的最小值限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識別，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或?qū)щ娊橘|(zhì)時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別，在滿足這兩個條件的前提下斷隙[4]的形狀可以是直線型、曲線型或折線型的。
[0007]斷隙[4]在一個斷隙無源射頻傳感器中可以出現(xiàn)一次、兩次或多次，次數(shù)越多遙測距離越短。
[0008]由于無芯片射頻標簽是無源射頻標簽的一種，在其天線上設置斷隙[4]也可以讓它改造成為適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器。
[0009]下面結(jié)合示例圖進一步詳細描述這種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器結(jié)構(gòu)、原理和工作方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1 一種外接電容的適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器
[0011]圖2 —種內(nèi)接電容的適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器
[0012]圖3 —種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器制作實例圖
[0013]圖4斷隙無源射頻傳感器與讀寫器和應用系統(tǒng)組成的測試系統(tǒng)實施例示意圖
[0014]其中，上述各圖和摘要附圖中使用了統(tǒng)一數(shù)字標號，I無源射頻IC，2天線，3諧振電容，4斷隙，5連接線，6內(nèi)含天線的讀寫器，7應用系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合圖1、2、3和4，對本發(fā)明專利的實施例進一步詳細的描述。
[0016]結(jié)合圖1，本發(fā)明專利的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器實施例主要由由無源射頻IC[1]、天線[2]、外接的諧振電容[3]、斷隙[4]和連接線[5]組成的，天線[2]、諧振電容[3]通過連接線[5]與無源射頻IC[1]連接，斷隙[4]位于靠近無源射頻IC[1]的連接線[5]上，這樣組成一種無斷隙無源射頻傳感器實施例結(jié)構(gòu)，斷隙[4]是特意在連接線[5]上留下的線路導體的斷裂隙，斷隙[4]是接觸檢測水或?qū)щ娊橘|(zhì)部位，這種斷隙無源射頻傳感器如果能夠?qū)ψx寫器[6]應答成功則說明檢測到有水或?qū)щ娊橘|(zhì)存在，反之沒有檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)的，同時，應答信號強度可以部分對應被檢測對象量的多少。此例中，斷隙[4]是在連接線[5]上有意設置的導體缺縫部分，它具有如下特征:斷隙
[4]的縫隙寬度D的最小值Dmin的限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識別，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值Dmax限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或?qū)щ娊橘|(zhì)時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別。本實施例中斷隙
[4]只設置了一個，形狀是斜直線型的，D=0.1mm。
[0017]結(jié)合圖2，本發(fā)明專利的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器實施例主要由由無源射頻IC[1]、天線[2]、內(nèi)接的諧振電容[3]和斷隙[4]組成的，天線[2]、諧振電容[3]直接與無源射頻IC[1]連接，斷隙[4]位于靠近無源射頻IC[1]的天線[2]上，這樣又組成一種無斷隙無源射頻傳感器實施例結(jié)構(gòu)，斷隙[4]是特意在天線[2]上留下的線路導體的斷裂隙，斷隙[4]是接觸檢測水或?qū)щ娊橘|(zhì)部位，這種斷隙無源射頻傳感器如果能夠?qū)ψx寫器[6]應答成功則說明檢測到有水或?qū)щ娊橘|(zhì)存在，反之沒有檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)的，同時，應答信號強度可以部分對應被檢測對象量的多少。此例中，斷隙[4]是在天線[2]上有意設置的導體缺縫部分，它具有如下特征:斷隙[4]的縫隙寬度D的最小值Dmin的限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識另O，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值Dmax限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或?qū)щ娊橘|(zhì)時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別。本實施例中斷隙[4]也設置了一個，形狀是豎直線型的，D=0.01mm。
[0018]結(jié)合圖3，本發(fā)明專利的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器實施例主要由由無源射頻IC[1]、天線[2]、內(nèi)接的諧振電容[3]和斷隙[4]組成的，諧振電容
[3]與無源射頻IC[1]同處一處，斷隙[4]位于靠近它們的天線[2]上，這樣制成一種無斷隙無源射頻傳感器實施例。同樣，這種斷隙無源射頻傳感器如果能夠?qū)ψx寫器[6]應答成功則說明檢測到有水或?qū)щ娊橘|(zhì)存在，反之沒有檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)的，同時，應答信號強度可以部分對應被檢測對象量的多少。此例中，斷隙[4]也需要具有如下特征:斷隙[4]的縫隙寬度D的最小值Dmin的限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識別，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值Dmax限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或?qū)щ娊橘|(zhì)時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別。該實施例中斷隙[4]也設置了一個，形狀是斜直線型的，D=0.05mm。
[0019]結(jié)合圖4，這是本發(fā)明專利的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器與讀寫器[6]和應用系統(tǒng)[7]的組成一個實現(xiàn)水和導電介質(zhì)檢測的測試系統(tǒng)實施例，三者之間雙向通訊，其中讀寫器[6]包含內(nèi)置天線，無源射頻傳感器能量來自于讀寫器[6]發(fā)射的射頻信號，無源射頻傳感器與讀寫器[6]間采用的是無線射頻傳輸方式通訊的，讀寫器[6]和應用系統(tǒng)[7]間采用遠程無線傳輸或有線傳輸方式通訊。該實施例中斷隙[4]也只設置了一個，是在導體上沿斜直線方向割斷導體形成的，加長斷隙[4]的目的是加大可檢測范圍，縫隙寬度D=0.08mm。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，其結(jié)構(gòu)特征在于該傳感器主要由無源射頻ic[l]、天線[2]、諧振電容[3]和斷隙[4]組成的，無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]之間直接或通過連接線[5]間接連接形成無源射頻標簽結(jié)構(gòu)，斷隙[4]是無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上特意留下的線路斷裂隙，斷隙[4]是接觸檢測水或?qū)щ娊橘|(zhì)部位，它與無源射頻IC[1]、天線[2]、諧振電容[3]構(gòu)成了一個的應答成功對應檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)、應答不成功對應沒有檢測到水或?qū)щ娊橘|(zhì)、應答信號強度對應水或?qū)щ娊橘|(zhì)量的斷隙無源射頻傳感器，該傳感器中可選用連接線[5]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，其特征在于斷隙[4]作為無源射頻IC[1]、天線[2]或連接線[5]上有意設置的導體缺縫部分具有如下特征:斷隙[4]的縫隙寬度的最小值限制條件是必需保證斷隙[4]干燥時斷隙無源射頻傳感器無法被讀寫器[6]正常識別，斷隙[4]的縫隙寬度的最大值限制條件是必需保證斷隙[4]遇水或?qū)щ娊橘|(zhì)時斷隙無源射頻傳感器能夠讀寫器[6]正常識別，在滿足這兩個條件的前提下斷隙[4]的形狀可以是直線型、曲線型或折線型的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，其特征在于斷隙[4]在一個斷隙無源射頻傳感器中可以設置出現(xiàn)一次、兩次或多次，次數(shù)越多遙測距離越短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器，其特征在于無芯片射頻標簽作為無源射頻標簽的一種，在其天線上設置斷隙[4]也可以成為適用于水和導電介質(zhì)檢測的斷隙無源射頻傳感器。
【文檔編號】G01N27/00GK204228648SQ201420621210
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】王陳梓 申請人:王陳梓