[发明专利]具有平行偶极子线阱系统的可调谐冲击传感器

说明书

提供了一种使用平行双极线(PDL)阱系统的可调且可重置的冲击传感器。在一个方面，一种冲击传感器包括：PDL阱，其具有通过间隙gsubgt;M/subgt;彼此分开的一对径向磁体和悬浮在所述径向磁体之间的抗磁杆；以及在所述PDL阱下方的接触垫，其中所述接触垫以小于所述抗磁杆的长度l的间隔彼此分离。还提供了一种包括冲击传感器网络的撞击监测系统以及一种使用冲击传感器进行撞击监测的方法。

技术领域

本发明涉及磁平行双极线(PDL)阱系统，更具体地，涉及使用PDL阱系统的可调且可重置的冲击传感器。

背景技术

冲击传感器或撞击监测器是检测是否发生了特定物理冲击或冲击的装置。冲击传感器经常用于易碎、贵重物品的装运中，以指示在运输期间是否可能已经发生了物品的潜在损坏掉落或撞击。

冲击传感器的例子包括使用微机电系统(MEMS)的加速计、弹簧质量系统、可以从保持器中移出的磁球、监测液体表面张力的中断的液体系统、由具有已知脆性的便宜的脆性部件制成的装置(其中破裂表示过度冲击)等。例如，在运输期间使用的普通商用冲击传感器仅包括具有液体指示器的标签，当发生粗暴搬运(高于某一阈值，例如25g)时，该液体指示器明显地改变颜色，其中g是重力加速度。

传统的冲击传感器的一个缺点是，上述例子中的许多例子限于检测预设的冲击阈值，例如25g。然而，不同的物品对不同级别的冲击敏感。由于传统的冲击传感器的灵敏度不是可调的，所以必须使用不同的传感器来改变灵敏度。另一个缺点是大多数传统的冲击传感器仅使用一次。一旦传感器触发，该变化是永久的，并且必须更换传感器。

因此，需要一种可调、高灵敏度和可复位的改进的冲击传感器设计。

发明内容

本发明提供了一种如权利要求1所述的冲击传感器。

本发明还提供一种如权利要求7所述的冲击监测系统。

本发明还提供了一种如权利要求10所述的方法。

通过参考以下详细描述和附图，将获得对本发明的更完整理解以及本发明的进一步特征和优点。

附图说明

图1A是示出根据本发明实施例的用于在二维(2D)中对径向或横向偶极线磁体的磁场进行建模的参数的图；

图1B是示出根据本发明实施例的用于在三维(3D)中对径向磁体或横向偶极线磁体的磁场进行建模的参数的图；

图2是根据本发明的实施例的示出了径向磁体、抗磁杆和驼背电势的平行双极线(PDL)阱系统的示意性3D图；

图3A是示出根据本发明的实施例的在PDL磁体之间的间隙g_M已经打开的图；

图3B是示出根据本发明的实施例的图3A的PDL阱系统中的抗磁杆的垂直能势的图；

图3C是示出了根据本发明实施例的图3A的PDL阱系统中的杆的驼背势的水平/纵向能势的图；

图4A是示出根据本发明的实施例的当磁体之间的间隙g_M增加时的垂直势垒的减小的示图；

图4B是示出根据本发明的实施例的当磁体之间的间隙g_M增加时水平/纵向(驼背)势垒减小的示意图；

图5A是根据本发明实施例的本发明的基于PDL阱的冲击传感器的示例性配置的正视截面图；

图5B是根据本发明实施例的本发明的PDL基于阱的冲击传感器的示例性配置的侧视图；

图6A是根据本发明实施例的本发明的PDL阱垂直冲击传感器和示例性监测系统的正视截面图；

图6B是根据本发明实施例的本发明的PDL阱垂直冲击传感器和示例性监测系统的顶视图；