[发明专利]具有可变谐振频率的谐振电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐振电路，其中谐振频率是可变的。本发明还涉及一种包括所述谐振电路的传感元件和一种包括所述传感元件的传感系统。最后，本发明还涉及一种包括多个压敏元件的位置压敏传感器。

背景技术

US2003/0139690A1描述了一种用于骨头中或骨头上压力变化和压力的体内测量的装置。该装置由可植入探针和评价单元组成，该探针包括振荡电路，其包括压力传感器形式的电容器和线圈。该评价单元包括谐振振荡电路，能够检测振荡电路的自然频率。根据由压力变化造成的电容器尺寸变化，该自然频率是可变的。电容器尺寸变化是由电容器膜片变形所导致的。该压力传感器与线圈在空间上分隔，并由电导体连接至线圈。由此允许可植入压力传感器的小尺寸，同时确保清楚的信号可以在较长的距离上传播。

US2003/0139690A1中描述的装置有一个缺点，就是自然频率的变化是由电容器膜片变形导致的，所以该装置的制造较为复杂和昂贵。

发明内容

因此本发明的一个目的是，提供一种具有可变谐振频率并且制造较为便宜、简单的谐振电路。

本发明的另一个目的是，提供一种具有可变谐振频率并且适合批量生产的谐振电路。

本发明的另一个目的是，提供一种制造性价比高的无线传感系统。

本发明的另一个目的是，提供一种制造性价比高的位置压敏传感器。

本发明的另一个目的是，提供一种传感器，包括谐振电路，能够响应施加到传感器上的压力来改变谐振频率。

本发明的另一个目的是，提供一种传感器，包括谐振电路，能够响应施加到传感器上的压力来改变谐振频率，并且其中谐振频率的改变转化为某些致动。

本发明的另一个目的是，提供一种包括谐振电路的传感器系统，能够记录区域内的压力分布。

本发明的另一个目的是，提供一种包括谐振电路的传感器，能够响应位移来改变谐振频率。

本发明的另一个目的是，提供一种包括谐振电路的传感器，能够响应变形来改变谐振频率。

根据本发明的第一个方面，上述的和其他的目的通过提供一种谐振电路来实现，该谐振电路包括：

—线圈，

—电容器，包括一组布置在可变形片上的柔性电极，可变形片的变形导致电容器的电容变化，从而使谐振电路的谐振频率发生变化。

线圈和电容器组合在一起形成谐振电路。所述谐振电路的谐振频率由线圈的电感L和电容器的电容C决定，根据下列公式得出：

f=12πLC]]>

由于电容器的电容C随着施加在变形材料上的变形改变而改变，谐振频率也将根据上述关系而改变。

在本文中，术语“柔性电极”应被理解为受到沿至少一个维度的尺寸改变的影响的电极。因此，柔性电极可以例如在一个或多个方向上被拉伸，并且应当能够至少在某种程度上跟随，或至少不阻止，可变形片的变形。

电容器的柔性电极被布置在可变形片上这一事实，使得设置谐振电路成为可能，其制造过程被保持在性价比高的水平。因此，上述限定的谐振电路可以以一大片、或长带或长条的形式制造。所述片/带/条后续可被切割成期望的尺寸和形状以满足特定需要。而且谐振电路可被附着在更大的物体上，从而形成例如适于感知施加在物体上的压力或发生在物体上的位移的元件，或者该物体被用作例如激活远程装置的无线“按钮”。因此，该谐振电路非常适合批量生产，从而可以维持较低的生产成本。

在本文中，术语“可变形片”应被理解为具有下述空间尺寸的一片材料，即在一个维度上的尺寸比其余两个维度上的尺寸小得多，即为相对平面的物体。另外，可变形片应由下述材料制成，即在没有外界压力施加到该材料的情况下，可通过沿着至少一个维度施加压力至该材料从而使该材料沿着所述维度变形，变形使得由该材料制成的物体沿所述维度变小，还使得物体尺寸沿另一维度变大，由此基本保留了材料的原始体积。而且，沿着一个维度拉伸该材料制成的物体从而增加沿所述维度的物体尺寸，将会导致沿其余一个或两个维度上的尺寸减少。因此，术语“可变形”应被理解为该材料的固有特性。