[发明专利]无线信号能量收集方法、无线传感器唤醒方法及其装置

摘要

本发明提供了一种无线信号能量收集方法、无线传感器唤醒方法及其装置，包括无线载波发射器和信号接收装置，所述信号接收装置包括射频感应天线和能量存储与整流电路，所述无线载波发射器用来发射特定频率的无线载波信号，所述射频感应天线负责接收所述无线载波信号，并生成感应电流，所述感应电流通过所述能量存储与整流电路进行存储、和/或放大；当所述感应电流放大后的电压足以驱动CMOS反相器工作时，所述CMOS反相器输出无线传感器唤醒信号，用来触发无线传感器进入工作模式。本发明不仅能够显著减少无线传感器的耗电量，降低在难以接近或施工的地方更换传感器电池的成本，并且能够显著提高无线传感器响应的实时性。

主权项

1.一种无线传感器唤醒装置，其特征在于：包括无线信号能量收集装置，还包括CMOS反相器，能量存储与整流电路由若干电容和二极管组成，所述CMOS反相器与能量存储与整流电路电连接；射频感应天线和所述能量存储与整流电路形成闭合回路，从而生成感应电流；所述感应电流经过能量存储与整流电路变换为符合CMOS电平的直流信号；所述CMOS反相器具有2个输出引脚，其中一个引脚接无线传感器的信号地，另一个引脚接无线传感器的唤醒引脚；在无线传感器内部，唤醒引脚和MCU控制器的一个引脚相连，并通过电阻上拉到高电平，MCU配置为低电平或下降沿触发唤醒；当需要所述无线传感器唤醒装置输出唤醒信号时，首先需使用无线载波发射器发射特定频率的无线载波信号，无线载波信号的频率范围为433MHz～3GHz；如果信号接收装置距离无线载波发射器的距离超过2米，为确保无线载波发射器的功率小于无线电管理委员会规定的该类产品10mW的功率上限，应采用2.4GHz以上频率，以增强无线载波信号的功率谱密度；所述CMOS反相器平时因为没有电压驱动工作，2个输出引脚之间平时处于高阻状态，因此无线传感器的唤醒引脚是高电平状态，当能量存储与整流电路输出的电压能够驱动所述CMOS反相器的CMOS逻辑门时，所述CMOS反相器输出低电平信号，触发无线传感器的MCU从睡眠状态进入工作状态，接下来无线传感器可启用自身的无线通信模块响应外部的数据请求；所述无线信号能量收集装置包括无线载波发射器和信号接收装置，所述信号接收装置包括射频感应天线和能量存储与整流电路，所述无线载波发射器用来发射特定频率的无线载波信号，所述射频感应天线负责接收所述无线载波信号，并生成感应电流，所述感应电流通过所述能量存储与整流电路进行存储、和/或放大；所述能量存储与整流电路由若干电容和二极管组成，通过电容的电荷存储效应以及二极管的整流作用，将所述射频感应天线生成的感应电流进行电压放大与直流变换。