基於電磁場供電的傳感器的製作方法

2023-12-01 06:12:51 1

專利名稱：基於電磁場供電的傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無線電射頻發射與接收，傳感器檢測和集成電路技術領域，特別涉及 基於電磁場供電的傳感器結構設計。
背景技術：
交變的電磁場可以傳輸能量和電信號。在此領域IS010536、 IS014443、 IS015693、 IS018000等非接觸IC卡國際技術標準已經完善。相關的電子標籤、公交IC卡和居民第 二代身份證、高速公路不停車收費系統等產品已經得到廣泛應用。雙界面卡是一種新型非 接觸IC卡，它即可以在非接觸方式下工作，也可以在接觸方式下工作。
在傳感器領域，各種溫度、壓力等傳感器已經廣泛應用。他們將物理量轉換成為電 信號，通過有線或無線方式傳輸給信號接收器。無線傳輸方式的傳感器通常需要用電源線 或電池方式提供能量。傳感器使用的方便性和壽命受到一定的影響.
發明內容
本實用新型為克服己有技術的不足之處，設計出一種基於電磁場供電的傳感器。將 雙界面IC卡技術與傳感器技術結合，通過電磁場提供能量，可以使無線傳輸方式的傳感 器使用更方便，壽命更長。
本實用新型設計的基於電磁場供電的傳感器，其特徵在於，由一個雙界面IC卡和一 個傳感元件構成，所述雙界面ic卡的接觸埠與傳感元件相連。
上述傳感元件可為雙金屬元件、熱敏電阻、應變片或者電容話筒等各種傳感元件中任 一種。還可選用測量其它物理量的傳感元件。
本實用新型的工作原理當傳感器進入到非接觸讀卡器天線工作電磁場時，通過雙 界面卡天線接收電磁場的能量，轉換成工作所需要的電能，不需要額外的電能。傳感器工 作時，依照設定或讀卡器指令，採集數據並通過無線電方式將數據發送給讀卡器。
本實用新型的特點及效果-
本實用新型將最新的非接觸ic卡技術應用於傳統的檢測領域，構造全新的檢測裝置。
本實用新型具有三個特點 l)射頻電磁場供電；2) 無線電傳輸測量數據；
3) 多個傳感器可以在同一個讀卡器工作電磁場中同時工作。 本實用新型有廣泛的應用領域
1) 本實用新型傳感器可以做成本很低的傳感標籤，長期大量使用，沒有供電問題。例 如在生產線上或倉庫裡的每個產品上或包裝箱中放置該傳感器，隨時通過非接觸方式檢 測產品狀態，而不必打開包裝。
2) 本實用新型傳感器也可以鑲嵌在醫院的病號服中。病人穿著這樣的服裝在一定數據 採集區域內可以實時監測心跳、體溫、血壓等。從而改進了目前可攜式監測設備必須攜帶 電池和記錄裝置，其工作時間有限，數據不能實時傳輸等缺陷。
3) 本實用新型可以是非接觸的按鍵，並拓展連接液晶顯示屏，做成輕巧的沒有電池供 電的雙向信息終端機。
4) 本實用新型可以是帶指紋傳感器的雙界面卡。只有卡片本人才能使用，從而防止 盜用。
5) 本實用新型可以是不帶電池的聲音、壓力、物位等無線傳感器。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的應用示意圖。
具體實施方式
本實用新型設計的基於電磁場供電的傳感器結合附圖及實施例詳細說明如下 本實施例由分立的一個雙界面IC卡和一個雙金屬片構成，如圖1所示，雙金屬片S
的兩個引腳bl和b2分別與雙界面IC卡PICC的接觸埠 1腳和7腳連接，即構成了本實 用新型的傳感器。
本實施例中的雙金屬片採用常規的雙金屬溫度傳感頭產品(也可用日光電燈啟輝器的雙 金屬片替代)，雙界面IC卡採用三星半導體S3C89K8雙界面智慧卡。
S3C89K8為IS014443 TYPE-B和IS07816標準雙界面卡，其卡片內部有非接觸天線， 卡片表面有IS07816標準的接觸端，上面除電源(VDD， 1腳)、復位(RST， 2腳)、時鐘(CLK， 3腳)、地(GND， 5腳)埠外，還有兩個接觸方式的數據埠 1/01 (7腳)和102 (4 腳)。在其中一個數據接口 (7腳)和電源埠 (l腳)之間接入雙金屬片S。在S3C89K8 雙界面卡的程序中加入讀接觸埠狀態的程序指令， 一個簡單的基於電磁場供電的傳感 器就構造好了。通常狀態雙金屬元件S中的兩個觸點al和a2是斷開狀態，數據埠被IC內部下電 阻拉至低電平。當溫度升高到某一溫度時，雙金屬元件變形使al和a2導通，數據埠被 接至高電平的電源端，也就使得雙界面卡PICC的接觸埠 l腳和7腳導通。
本實施例的應用如圖2所示，當本實施例檢測時，需將一非接觸卡讀卡器放置在本實 施例的雙界面IC卡能接收到它的信息的區域內。非接觸卡讀卡器PCD由讀卡器模塊M和 讀卡器天線Ll構成。本實施例的雙界面卡PICC由卡片天線L2和卡片IC模塊構成。IC 模塊的接觸埠接有雙金屬片S。工作時，L1發出電磁場和無線電尋卡指令。L2進入Ll 的電磁場後，傳感器開始工作，並將接觸埠的狀態以無線電方式發給PCD。
標準的TYPE-B非接觸卡讀卡器在工作時會通過讀卡器天線不斷發出13. 56MHz頻率 的電磁場和尋卡指令(REQB)。本傳感器進入到讀卡器工作範圍時，S3C89K8雙界面卡吸 收13. 56MHz頻率的電磁場能量開始工作，並接收尋卡指令(REQB)後，讀取接觸埠 1/01 (7腳)的狀態，並以無線電方式發數據(ATQB)給讀卡器。非接觸讀卡器通過接收傳感 器返回數據(ATQB)判定S3K89K8雙界面卡接觸埠的高低電平狀態，就可以得到雙金屬 元件周圍的溫度情況。
上述的雙金屬元件可以用熱敏電阻、應變片、電容話筒等傳感元件代替，還可根據不用 的應用場合、選用檢測各種物理參數的其它傳感元件。上述雙界面IC卡也可選擇市場上 的各類產品，魂據具體選用的產品進行相應的連接即可。
權利要求1、一種基於電磁場供電的傳感器，其特徵在於，該傳感器由一個雙界面IC卡和一個傳感元件構成，所述雙界面IC卡的接觸埠與傳感元件相連。
2、如權利要求1所述的傳感器，其特徵在於，所述傳感元件為雙金屬元件、熱敏電 阻、應變片或者電容話筒中任一種。
專利摘要本實用新型涉及基於電磁場供電的傳感器，屬於無線電射頻發射與接收，傳感器檢測和集成電路技術領域，該傳感器由一個雙界面IC卡和一個傳感元件構成，所述雙界面IC卡的接觸埠與傳感元件相連。本實用新型將雙界面IC卡技術與傳感器技術結合，通過電磁場提供能量，可以使無線傳輸方式的傳感器使用更方便，壽命更長。
文檔編號G01K7/22GK201364162SQ20092010656
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者徐芳碩 申請人:徐芳碩