[发明专利]一种基于无源射频标签失效方式的导电液体检测传感器

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种基于无源射频标签失效方式的导电液体检测传感器，属于传感技术领域。

背景技术

目前，市场上基于射频传输原理的导电液体检测传感主要包括有源和无源的两种，主要用于水检。有源射频水检传感器的标签内含电池，其优点是传输距离远，便于大范围分布安装，缺点是电源更换和维护麻烦。无源的射频水检传感器优点是维护简单，无须更换电池，缺点是传输距离相对较短，其主要工作原理有两种：（1）将导电液体检测传感器信号提供给独立的标签电路传输，实现传统水检传感器与无源射频标签的简单组合；（2）采用两个无源射频标签，一个标签的天线直接浸泡水中应答，通过与另外一个封装标签的应答信号比较判断湿度情况(2011年US8040243B2)。本发明通过改变传统无源射频标签的内部电路，即在其感应电流回路上串联或并联一个失效作用可逆的隔离检测电路，此时，无源射频标签的应答信号的电磁失效程度直接对应着隔离检测电路与导电液体的浸泡接触情况，射频阅读器就能够实现基于无源射频标签失效方式的导电液体无源检测。

本发明的一种基于无源射频标签失效方式的导电液体检测传感器，原理与结构简单，成本小，免维护，便于在各种情况下实现雨、水、汗、尿及各类导电液体的检测。

发明内容

本发明专利需要解决的技术问题在于为导电液体的检测提供一种体积小、结构简单和免维护的基于无源射频标签失效方式的检测传感器。

实现本发明专利目的的技术解决方案为：这种基于无源射频标签失效方式的导电液体检测传感器主要由无源射频标签IC电路[1]、隔离检测电路[2]和无源射频标签天线[3]组成，由于隔离检测电路[2]串联或并联在标签感应电流回路上，隔离检测电路与导电液体接触产生的阻抗变化就会导致无源射频标签感应电流工作回路的可逆式失效与恢复，此时，无源射频标签的电磁应答失效与否直接对应了隔离检测电路[2]与导电液体是否接触，因此通过外设的射频阅读器就能够实现对无源射频标签的失效情况检测，也就实现了对导电液体无源检测。

隔离检测电路[2]由两组相互隔离且空间间隔排布的导体或导线组成，导体或导线间距离L设置通常小于3mm。L值的选择计算标准是要既要保证隔离检测电路[2]接触导电液体时的有效导通性，又要保证隔离检测电路[2]不接触导电液体时的绝缘性。此时隔离检测电路[2]上导电液体的出现与消失分别对应着隔离检测电路[2]的导通和隔离两种现象，这种阻抗可变的特性使得隔离检测电路[2]作为可逆式失效电路使用时既可以串联也可以并联到标签感应电流回路的不同位置，可选用位置包括（1）无源射频标签IC电路[1]和无源射频标签天线[3]之间位置；（2）无源射频标签IC电路[1]中的稳压电源回路位置；（3）无源射频标签IC电路[1]中的调制信号回路位置。下面主要以第一种位置为例配图进行阐述说明。

当隔离检测电路[2]串联在标签感应电流回路上时，隔离检测电路[2]电阻的隔离、导通分别对应着标签感应电流回路的断、通，即当隔离检测电路[2]遇导电液体时电阻变小时，无源射频标签IC电路[1]与无源射频标签天线[3]的电流回路完全导通形成完整的无源射频标签，可以完成电磁应答；当隔离检测电路[2]上因为缺少或没有导电液体而导致电阻增大隔离时，无源射频标签IC电路[1]与无源射频标签天线[3] 的电流回路无法有效导通，失效的无源射频标签不能完成射频电磁应答，这时射频电磁应答的成功与失败分别对应导电液体的存在与缺失。

与上述串联接入效果相反，当隔离检测电路[2]并联在标签感应电流回路上时，隔离检测电路[2]隔离、导通分别对应着标签感应电流回路的通、断，即当隔离检测电路[2]遇导电液体时电阻变小时形成旁路漏电，无源射频标签IC电路[1]与无源射频标签天线[3]的电流回路无法有效导通，不能完成电磁应答，当隔离检测电路[2]上因为缺少或没有导电液体而导致电阻变大时，无源射频标签IC电路[1]与无源射频标签天线[3]形成有效的无源射频标签，就能完成电磁应答，这时射频电磁应答的成功与失败分别对应导电液体的缺失与存在。

为了调节传感器的灵敏度，隔离检测电路[2]可以通过设置距离L或电阻的调节模块[5]，实现隔离检测电路[2]导通电阻阀值的调整，从而使该传感器成为一种敏感度可调的导电液体无源检测传感器。