BR102015018875B1

BR102015018875B1 - dispositivo sensor e método

Info

Publication number: BR102015018875B1
Application number: BR102015018875-7A
Authority: BR
Inventors: Henry Z. Zhang; Andrew M. Robb; Jason P. Bommer; Richard N. Bostwick
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2021-01-19
Also published as: SG10201506203SA; RU2678760C2; BR102015018875A2; CA2892727C; KR102201550B1; RU2015117925A3; EP2982943B1; CN105371923A; KR20160018344A; EP2982943A2; JP2016038911A; JP6549439B2; AU2015202607B2; EP2982943A3; RU2015117925A; CA2892727A1; CN105371923B; AU2015202607A1

Abstract

DISPOSITIVO SENSOR E MÉTODO Um dispositivo sensor inclui uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor. O dispositivo sensor também inclui um rádio para gerar um sinal com base em uma medição associada com a sonda capacitiva e para fornecer o sinal para o primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

Description

CAMPO DA EXPOSIÇÃO

[001] A presente exposição se refere geralmente a aeronave e, em particular, a sistemas sensores em aeronave. Ainda mais particularmente, a presente exposição se refere a um método e aparelho para um sistema sensor sem fio para medir a quantidade de combustível em um tanque de combustível de uma aeronave.

FUNDAMENTOS

[002] Na operação de uma aeronave, vários tipos de informação acerca da aeronave e do ambiente em torno da aeronave são identificados. Esta informação pode incluir, por exemplo, velocidade do ar, temperatura da cabine, temperatura fora da aeronave, umidade, pressão de ar, nível de combustível, temperatura de motor, a configuração de superfícies de controle, e outros tipos apropriados de informação. Esta informação pode ser identificada usando sistemas sensores na aeronave.

[003] Atualmente, sensores são frequentemente conectados a outro equipamento através de fios e cabos. Por exemplo, fios podem ser localizados na asa de uma aeronave. Esses fios podem se estender a partir de porções do sistema sensor, posicionadas na fuselagem da aeronave para sensores em tanques de combustível ou outros locais na asa da aeronave. Adicionalmente, outro equipamento também pode ser posicionado no tanque de combustível ou asa para facilitar a realização de medições e a geração de dados de sensor.

[004] Na fabricação de aeronave, o encaminhamento de fios para instalar sensores em tanques de combustível é demorado. Adicionalmente, o uso de fios e outro equipamento associado com os fios também pode acrescentar peso adicional à aeronave. Por exemplo, estruturas adicionais podem ser necessárias para fornecer para um desejado encaminhamento e separação de fios para reduzir a formação de arcos ou descarga que pode ocorrer a partir de efeitos ambientais. Esses efeitos ambientais podem incluir os eventos magnéticos, tais como descarga elétrica ou eletricidade estática.

[005] Adicionalmente, o uso de fios também pode resultar na formação de aberturas no tanque de combustível para encaminhar os fios para os sensores no tanque de combustível. A formação e localização dessas aberturas são demoradas e caras. Os elevados tempo e despesa envolvidos na instalação desses componentes podem aumentar o tempo de fabricação para a aeronave. Ainda, os fios e o número de aberturas para os fios podem também resultar em tempo de manutenção aumentado e despesa aumentada. Por exemplo, inspeções adicionais podem ser realizadas nas vedações para as aberturas e na integridade dos fios. Também, os fios e as vedações podem ser substituídos em momentos durante a vida útil da aeronave. Consequentemente, o tempo e custo de manutenção podem ser aumentados devido ao uso dos fios.

SUMÁRIO

[006] Em uma modalidade particular, um dispositivo sensor inclui uma sonda capacitiva incluindo um condutor interno e um condutor externo. O condutor interno e o condutor externo da sonda de capacitor formam uma guia de onda coaxial. A guia de onda coaxial com fendas abertas no condutor externo forma uma antena de guia de onda coaxial fendilhada. O dispositivo sensor também inclui um rádio para gerar um sinal baseado em uma medição associada com a sonda capacitiva e para fornecer o sinal para a antena coaxial de guia de onda para transmissão.

[007] Em outra modalidade particular, um método inclui gerar dado de sensor usando uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor. O método também inclui transmitir um sinal baseado no dado de sensor usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

[008] Em outra modalidade particular, um veículo inclui um tanque de combustível e uma unidade sensora posicionada no tanque de combustível. A unidade sensora inclui uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor. A unidade sensora inclui ainda um rádio para gerar um sinal baseado em uma medição associada com a sonda capacitiva e para fornecer o sinal para o primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

[009] Em uma modalidade ilustrativa, um aparelho inclui um coletor de sensor, configurado para enviar um número de sinais de potência sem fio para um grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é configurado ainda para enviar um número de sinais de coleção de dados sem fio para o grupo de unidades sensoras depois do número de sinais de potência sem fio foi enviado para o grupo de unidades sensoras. O coletor de sensor é ainda adicionalmente configurado para receber dado de sensor em um número de sinais de resposta sem fio a partir do grupo de unidades sensoras.

[0010] Em outra modalidade ilustrativa, um sistema sensor de combustível de aeronave inclui um grupo de unidades sensoras, um sistema sem fio, e um controlador de sensor. O grupo de unidades sensoras é posicionado em um tanque de combustível de uma aeronave. O sistema sem fio é configurado para enviar um número de sinais de potência sem fio e um número de sinais de coleção de dados sem fio para o grupo de unidades sensoras sob um controle do controlador de sensor e receber dado de sensor em um número de sinais de resposta sem fio, enviado a partir do grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é configurado para fazer com que o sistema sem fio envie o número de sinais de potência sem fio para o grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é configurado ainda para fazer com que o sistema sem fio envie o número de sinais de coleção de dados sem fio para o grupo de unidades sensoras depois do número de sinais de potência sem fio ter sido enviado para o grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é ainda adicionalmente configurado para receber dado de sensor, transmitido sem fio no número de sinais de resposta sem fio a partir do sistema sem fio.

[0011] Em ainda outra modalidade ilustrativa, um sistema sensor inclui um sensor, um sistema de antena, um dispositivo de coleta de potência, e um controlador. O sistema de antena é fisicamente conectado ao sensor. O sistema de antena é configurado para enviar e receber sinais sem fio. O dispositivo de coleta de potência é configurado para derivar potência a partir dos sinais sem fio recebidos. O controlador é configurado para controlar o sensor para fazer uma medição, salvar a medição como dado de sensor, e enviar o dado de sensor nos sinais sem fio.

[0012] Em outra modalidade ilustrativa, um método para gerar dado de sensor é apresentado. Um número de sinais de potência sem fio é enviado para um grupo de unidades sensoras. Um número de sinais de coleção de dados sem fio é enviado para o grupo de unidades sensoras depois do número de sinais de potência sem fio ter sido enviado para o grupo de unidades sensoras. O dado de sensor em um número de sinais de resposta sem fio é recebido a partir do grupo de unidades sensoras.

[0013] Em ainda outra modalidade ilustrativa, um método para gerar dado de sensor é apresentado. Um número de sinais de potência sem fio é recebido em uma unidade sensora. Um número de medições é feito usando um sensor na unidade sensora depois de receber o número de sinais de potência sem fio. As medições são armazenadas como o dado de sensor. O dado de sensor é transmitido em um número de sinais de dado de sensor sem fio quando um número de sinais de coleção de dados sem fio é recebido.

[0014] Em uma modalidade particular, um dispositivo sensor inclui uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor (por exemplo, um condutor interno) e um segundo condutor (por exemplo, um condutor externo). Por exemplo, o primeiro condutor e o segundo condutor podem formar uma guia de onda coaxial. O dispositivo sensor também inclui um rádio para gerar um sinal baseado em leituras capacitivas associadas com a sonda capacitiva e para alimentar o sinal do primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

[0015] Em uma modalidade particular, um método inclui gerar dado de sensor usando uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor. O método também inclui transmitir um sinal baseado em dado de sensor usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

[0016] Em uma modalidade particular, um veículo inclui um tanque de combustível e uma unidade sensora posicionada no tanque de combustível. A unidade sensora inclui uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor. A unidade sensora também inclui um rádio para gerar um sinal baseado em leituras capacitivas associadas com a sonda capacitiva e para alimentar o sinal ao primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

[0017] As características e funções podem ser obtidas independentemente em várias modalidades da presente exposição ou podem ser combinadas em ainda outras modalidades, em que outros detalhes podem ser vistos com referência à seguinte descrição e desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0018] A figura 1 é uma ilustração de uma aeronave de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0019] A figura 2 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de monitoração, de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0020] A figura 3 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema sem fio, de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0021] A figura 4 é uma ilustração de um diagrama de blocos de uma unidade sensora, de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0022] A figura 5 é uma ilustração de estados para um sistema sensor usado para gerar dado de sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0023] A figura 6 é uma ilustração de um sistema sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0024] A figura 7 é outra ilustração de um sistema sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0025] A figura 8 é outra ilustração de um sistema sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0026] A figura 9 é ainda outra ilustração de um sistema sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0027] A figura 10 é uma ilustração de um diagrama de temporização de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0028] A figura 11 é uma ilustração de um diagrama de blocos de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0029] A figura 12 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um circuito elétrico de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0030] A figura 13 é outra ilustração de um diagrama de blocos de um circuito elétrico de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0031] A figura 14 é uma ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0032] A figura 15 é outra ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0033] A figura 16 é outra ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0034] A figura 17 é ainda outra ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0035] A figura 18 é ainda outra ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0036] A figura 19 é ainda outra ilustração de uma unidade sensora de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0037] A figura 20 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerar dado de sensor de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0038] A figura 21 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para enviar sinais de coleção de dados sem fio de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0039] A figura 22 é uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de processamento de dado de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0040] A figura 23 é uma ilustração de um método de fabricação e serviço de aeronave na forma de um diagrama de blocos de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0041] A figura 24 é uma ilustração de uma aeronave na forma de um diagrama de blocos, em que uma modalidade ilustrativa pode ser implementada;

[0042] A figura 25 é uma ilustração de uma unidade sensora de acordo com outra modalidade ilustrativa;

[0043] A figura 26 é uma segunda ilustração da unidade sensora da figura 25 de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0044] A figura 27 é uma terceira ilustração da unidade sensora da figura 25 de acordo com uma modalidade ilustrativa;

[0045] A figura 28 é uma ilustração de uma porção da unidade sensora da figura 25 de acordo com uma primeira modalidade ilustrativa;

[0046] A figura 29 é outra ilustração da porção da unidade sensora da figura 25 de acordo com a primeira modalidade ilustrativa;

[0047] A figura 30 é uma ilustração de uma porção da unidade sensora da figura 25 de acordo com a segunda modalidade ilustrativa;

[0048] A figura 31 é outra ilustração da porção da unidade sensora da figura 25 de acordo com a segunda modalidade; e

[0049] A figura 32 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para enviar sinais de coleção de dados sem fio de acordo com uma modalidade ilustrativa.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0050] As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que o uso de sensores sem fio pode ser empregado para reduzir problemas que aparecem a partir do uso de fios em uma aeronave, tais como aqueles que podem se estender através da asa para os tanques de combustível da aeronave. Por exemplo, por redução ou eliminação do uso de fios para sensores em tanques de combustível, o peso de uma aeronave pode ser reduzido e o desempenho da aeronave pode ser melhorado. Por exemplo, um aumento no alcance, manobrabilidade, e outros tipos de desempenho para a aeronave podem ocorrer. Ainda, a quantia de tempo necessária para instalar sensores em tanques de combustível para uma aeronave também pode ser reduzida.

[0051] As modalidades ilustrativas reconhecem e levam em consideração que, atualmente, os sensores sem fio usados em tanques de combustível podem assumir a forma de sondas capacitivas. Uma sonda capacitiva pode medir o nível de combustível em um tanque de combustível.

[0052] As modalidades ilustrativas fornecem um método e aparelho para gerar dado de sensor. Por exemplo, um aparelho pode incluir um controlador de sensor. O controlador de sensor é configurado para enviar um número de sinais de potência sem fio para um grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é configurado para enviar um número de sinais de coleção de dados sem fio para o grupo de unidades sensoras depois de sinais de potência sem fio terem sido enviados para o grupo de unidades sensoras. O controlador de sensor é também configurado para receber dado de sensor transmitido sem fio em um número de sinais de resposta sem fio a partir do grupo de unidades sensoras.

[0053] Com referência agora às figuras, e em particular, com referência à figura 1, uma ilustração de uma aeronave é representada, de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a aeronave 100 tem asa 102 e asa 104, afixadas ao corpo 106. A aeronave 100 inclui o motor 108 afixado à asa 102 e o motor 110 afixado à asa 104.

[0054] O corpo 106 tem a seção de nariz 112 e a seção de cauda 114. O estabilizador horizontal 116, o estabilizador horizontal 118, e o estabilizador vertical 120 são afixados à seção de cauda 114 do corpo 106.

[0055] A aeronave 100 é um exemplo de uma aeronave em que um sistema sensor pode ser implementado de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, um sistema sensor pode ser implementado na aeronave 100 para monitorar pelo menos um dentre a aeronave 100 ou o ambiente em torno da aeronave 100.

[0056] Swcpfq wucfc cswk. c htcug “rgnq ogpqs um de", quando usada com uma lista de itens, significa que diferentes combinações de um ou mais dos itens listados podem ser usadas e somente um de cada item na lista pode ugt pgeguuátkqo Rqt gzgornq. “rgnq ogpqu wo fq kVgo A, q kVgo D. qw q kVgo C” rqfg incluir, sem limitação, o item A, o item A e o item B, ou o item B. Este exemplo também pode incluir o item A, o item B, e o item C ou o item B e o item C. Evidentemente, quaisquer combinações desses itens podem estar rtgugpvgu0 Go qwvtqu gzgornqu. “rgnq ogpqu wo fg” rqfg ugt. rqt gzgornq. sem limitação, dois do item A, um do item B, e dez do item C; quatro do item B e sete do item C; e outras combinações apropriadas. O item pode ser um objeto particular, coisa, ou uma categoria. Em outras palavras, pelo menos um de significa qualquer combinação de itens e número de itens pode ser usado a partir da lista, mas nem todos dos itens na lista são requeridos.

[0057] Neste exemplo ilustrativo, o tanque de combustível 124 e o tanque de combustível 126 são exemplos de partes da aeronave 100, que podem ser monitoradas pelo sistema sensor. Em particular, o sistema sensor pode monitorar o nível de combustível bem como outra informação acerca do tanque de combustível 124 e do tanque de combustível 126. Desta maneira, o sistema sensor pode ser um sistema sensor de combustível de aeronave, neste exemplo ilustrativo.

[0058] Voltando agora à figura 2, uma ilustração de um diagrama de blocos de um ambiente de monitoração é apresentada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, o ambiente de monitoração 200 inclui o sistema sensor 202, que é configurado para gerar dado de sensor 204 acerca da aeronave 206. A aeronave 100 na figura 1 é um exemplo de uma maneira na qual a aeronave 206 mostrada em forma de bloco pode ser implementada.

[0059] Como representado, o sistema sensor 202 é fisicamente cuuqekcfq eqo c cgtqpcxg 428o Swcpfq wo eqorqpgpVg fi “fiukecogpVg cuuqekcfq” eqo qwVtq eqorqpgpVg. c cuuqekc>«q fi woc cuuqekc>«q hiukec. pqu exemplos representados. Por exemplo, um primeiro componente, tal como o sistema sensor 202, pode ser considerado estar fisicamente associado com um segundo componente, tal como a aeronave 206, por estar preso ao segundo componente, ligado ao segundo componente, montado no segundo componente, soldado ao segundo componente, fixado ao segundo componente, e/ou conectado ao segundo componente, de alguma outra maneira apropriada. O primeiro componente também pode ser conectado ao segundo componente usando um terceiro componente. O primeiro componente pode também ser considerado estar fisicamente associado com o segundo componente por ser formado como parte do segundo componente, extensão do segundo componente, ou ambos.

[0060] No exemplo ilustrativo, o sistema sensor 202 inclui um número de componentes usados para gerar dado de sensor 204. Como representado, o sistema sensor 202 inclui o controlador de sensor 208, o sistema sem fio 210, e unidades sensoras 212.

[0061] Controlador de sensor 208 é configurado para controlar a geração de dado de sensor 204 por unidades sensoras 212. Como representado, o controlador de sensor 208 pode ser implementado em software, hardware, firmware ou uma combinação dos mesmos. Quando software é usado, as operações realizadas pelo controlador de sensor 208 podem ser implementadas em código de programa configurado para rodar em uma unidade de processador. Quando firmware é usado, as operações realizadas pelo controlador de sensor 208 podem ser implementadas em código de programa e dado e armazenadas em memória persistente para rodar em uma unidade de processador. Quando hardware é empregado, o hardware pode incluir circuitos que operam para realizar as operações no controlador de sensor 208.

[0062] Nos exemplos ilustrativos, o hardware pode assumir a forma de um sistema de circuito, um circuito integrado, um circuito integrado específico de aplicação (ASIC), um dispositivo de lógica programável, ou algum outro tipo apropriado de hardware configurado para realizar um número de operações. Com um dispositivo de lógica programável, o dispositivo pode ser configurado para realizar o número de operações. O dispositivo pode ser reconfigurado em um tempo posterior ou pode ser permanentemente configurado para realizar o número de operações. Exemplos de dispositivos de lógica programáveis incluem, por exemplo, um arranjo lógico programável, uma lógica de arranjo programável, um arranjo lógico de campo programável, um arranjo de porta lógica de campo programável, e outros dispositivos de hardware apropriados. Adicionalmente, os processos podem ser implementados em componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e/ou podem ser compostos inteiramente de componentes orgânicos excluindo um ser humano. Por exemplo, os processos podem ser implementados como circuitos em semicondutores orgânicos.

[0063] O sistema sem fio 210 é um sistema de hardware e configurado para facilitar a transmissão de sinais sem fio 214. Nos exemplos ilustrativos, os sinais sem fio 214 são descritos com relação a sinais de radiofrequência. Evidentemente, os sinais sem fio 214 podem assumir outra forma em adição a, ou em lugar de, sinais de radiofrequência. Por exemplo, os sinais sem fio 214 podem ser pelo menos um dentre sinais de radiofrequência, sinais ópticos, sinais infravermelhos, ou outros tipos apropriados de sinais sem fio. O sistema sem fio 210 pode ter uma arquitetura apropriada ou arranjo apropriado. Por exemplo, o sistema sem fio 210 pode ser uma rede sem fio.

[0064] Como representado, o sistema sem fio 210 é configurado para transmitir um número de sinais de potência sem fio 216 e um número de sinais de coleção de dados sem fio 218 para o grupo de unidades sensoras 212 sob um controle do controlador de sensor 208 e receber dado de sensor 204 transmitido sem fio a partir do grupo de unidades sensoras 212 em um número de sinais de resposta sem fio 220. Esses sinais são somente exemplos de sinais sem fio 214 e não se destinam a ser exemplos exaustivos de sinais sem fio 214.

[0065] Swcpfq wucfq cswk. wo “núogto fg$. swcpfq wucfq eqo referência a itens, significa um ou mais itens. Por exemplo, um número de sinais de potência sem fio 216 é um ou mais sinais de potência sem fio em sinais de potência ugo fío 438. Fg woc hqtoc ukminct, wo “itwro", swanfq usado com referência a itens, também significa um ou mais itens.

[0066] Como representado, as unidades sensoras 212 estão em locais 222 dentro ou sobre a aeronave 206. Em um exemplo ilustrativo e não limitativo, o grupo de unidades sensoras 212 pode ser posicionado no tanque de combustível 224 nos locais 222.

[0067] No exemplo ilustrativo, o grupo de unidades sensoras 212 deriva potência para operar a partir do número de sinais de potência sem fio 216. Em outras palavras, o número de sinais de potência sem fio 216 provê potência por transferir potência para o grupo de unidades sensoras 212 em uma forma sem fio. No exemplo ilustrativo, o número de sinais de potência sem fio 216 pode ser não modulado. Em outras palavras, informação, tais como comandos ou dados, não é incluída em sinais de potência sem fio 216.

[0068] Como representado, um sinal de potência sem fio no número de sinais de potência sem fio 216 pode ser suficiente para fornecer potência para o grupo de unidades sensoras 212. Em particular, a potência é potência elétrica.

[0069] Em alguns exemplos, um ou mais adicionais sinais de potência sem fio no número de sinais de potência sem fio 216 podem ser usados para fornecer potência para uma ou mais das unidades sensoras 212 no grupo de unidades sensoras 212. Neste caso, o uso de múltiplos sinais de potência sem fio pode ser na forma de pluralidade de sinais de potência sem fio sequenciais no número de sinais de potência sem fio 216. O uso de múltiplos sinais sem fio pode ser referido como um processo de carregamento lento para o grupo de unidades sensoras 212. Com o uso de múltiplos sinais de potência sem fio, os sinais podem ser enviados em níveis mais baixos e podem ter duração mais curta.

[0070] Ainda, em alguns casos, uma unidade sensora no grupo de unidades sensoras 212 pode ser energizada usando um único sinal de potência sem fio no número de sinais de potência sem fio 216, enquanto outra unidade sensora no grupo de unidades sensoras 212 pode ser energizada usando múltiplos sinais sem fio no número de sinais de potência sem fio 216. Em outras palavras, a transmissão de sinais de potência sem fio 216 pode ser misturada dentro do grupo de unidades sensoras 212.

[0071] A potência derivada a partir do número de sinais de potência sem fio 216 pode ser usada pelo grupo de unidades sensoras 212 para realizar uma ou mais operações. Por exemplo, quando o grupo de unidades sensoras 212 recebe o número de sinais de potência sem fio 216, o grupo de unidades sensoras 212 faz medições e armazena as medições como dado de sensor 204.

[0072] O grupo de unidades sensoras 212 envia dado de sensor 204 para o controlador de sensor 208 através do sistema sem fio 210 quando o grupo de unidades sensoras 212 recebe o número de sinais de coleção de dados sem fio 218 a partir do sistema sem fio 210. Como representado, o número de sinais de coleção de dados sem fio 218 pode ser modulado para incluir informação. Esta informação pode fornecer comandos, dados, e outra informação necessária para coletar dado de sensor 204 a partir das unidades sensoras 212. Como representado, o dado de sensor 204 é enviado no número de sinais de resposta sem fio 220 para o controlador de sensor 208 através do sistema sem fio 210.

[0073] O controlador de sensor 208 processa dado de sensor 204. O controlador de sensor 208 pode executar operações incluindo pelo menos um dentre filtragem, análise, envio de dado de sensor 204 para um computador na aeronave 206, gerar um alerta, armazenar dado de sensor 204 em uma base de dados, enviar dado de sensor 204 para um local remoto à aeronave 206, exibir dado de sensor 204, ou outras operações apropriadas.

[0074] Nesses exemplos ilustrativos, o sistema sensor 202 pode ser configurado para satisfazer uma política. A política é uma ou mais regras. A política pode ser, por exemplo, uma política de segurança relacionada às operações na aeronave 206. A política de segurança pode incluir regras com relação à construção de componentes, à operação de componentes, e outras regras apropriadas. Em um exemplo ilustrativo, a política de segurança pode ser orientada para a arquitetura do sistema sensor 202 e pode ser uma norma definindo exigências de certificação de segurança. Os diferentes componentes no sistema sensor 202 podem ser configurados para satisfazer este tipo de norma ou outras normas.

[0075] Retornando a seguir à figura 3, uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema sem fio é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O sistema sem fio da figura 3 pode corresponder ao sistema sem fio 210 da figura 2. Como representado, o sistema sem fio 210 inclui sistema emissor-receptor 300, um grupo de antenas 302, e sistema roteador 304.

[0076] No exemplo ilustrativo, o sistema emissor-receptor 300 é um sistema de hardware que pode incluir software. Como representado, o sistema emissor-receptor 300 inclui um grupo de unidades de emissor-receptor 306. A unidade de emissor-receptor é configurada para transmitir sinais sem fio 214 na figura 2 através do grupo de antenas 302 e para receber sinais sem fio 214 através do grupo de antenas 302. Em alguns exemplos, um transmissor separado e um receptor separado podem ser usados para implementar a unidade de emissor-receptor.

[0077] O grupo de antenas 302 é fisicamente associado com o sistema emissor-receptor 300. Por exemplo, o grupo de antenas 302 pode ser conectado ao alojamento da estrutura, no qual as unidades de emissor- receptor 306 são posicionadas. Em outros exemplos ilustrativos, uma ou mais das antenas 302 no grupo de antenas 302 podem ser conectadas às unidades de emissor-receptor 306 por fios. Em outras palavras, o grupo de antenas 302 não precisa estar no mesmo local ou locais que as unidades de emissor- receptor 306 nos diferentes exemplos ilustrativos.

[0078] Como representado, o sistema roteador 304 pode incluir um grupo de roteadores 308. Nos exemplos ilustrativos, um roteador no grupo de roteadores 308 é configurado para enviar informação para o controlador de sensor 208 na figura 2. O grupo de roteadores 308 pode fornecer funções de roteamento, similares àquelas de roteadores usados em redes de computadores. Ainda, se o controlador de sensor 208 é distribuído em diferentes locais ou um ou mais controladores adicionais de sensores estão presentes, o grupo de roteadores 308 pode rotear dado de sensor 204 na figura 2 para um local apropriado com base em pelo menos um dentre um esquema de endereçamento, um grupo de regras, ou algum outro esquema.

[0079] Adicionalmente, o grupo de roteadores 308 também pode processador dado de sensor 204 recebido a partir das unidades sensoras 212 na figura 2. Por exemplo, o grupo de roteadores 308 pode agregar dado de sensor 204 a partir do grupo de unidades sensoras 212. O grupo de roteadores 308 também pode colocar dado de sensor 204 em um formato para o uso pelo controlador de sensor 208. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o grupo de roteadores 308 pode filtrar, fazer amostra, ou de outra maneira processar o dado de sensor 204.

[0080] Com referência agora à figura 4, uma ilustração de um diagrama de blocos de uma unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A unidade sensora 400 é um dispositivo de hardware e é um exemplo da unidade sensora nas unidades sensoras 212 na figura 2. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 400 inclui o alojamento 402, o sistema de antena 404, o sistema sensor 406, e o controlador 408.

[0081] O alojamento 402 é uma estrutura que é fisicamente associada com os outros componentes. Em particular, o alojamento 402 pode fornecer suporte para os outros componentes.

[0082] O sistema de antena 404 é um sistema de hardware e é configurado para enviar e receber sinais, tais como os sinais sem fio 214 na figura 2. O sistema de antena 404 inclui uma ou mais antenas. O sistema de antena 404 pode ser montado no alojamento 402, nos exemplos ilustrativos. Em outros exemplos ilustrativos, algum ou todo do sistema de antena 404 pode ser posicionado dentro do alojamento 402.

[0083] O sistema sensor 406 é um sistema de hardware. Como representado, o sistema sensor 406 inclui um ou mais sensores. Em particular, o sistema sensor 406 pode incluir a sonda capacitiva 410. A sonda capacitiva 410 é configurada para medir níveis de fluido. Por exemplo, a sonda capacitiva 410 pode ser usada para medir um nível de combustível em um tanque de combustível. Em uma modalidade particular, a sonda capacitiva 410 pode ser configurada para atuar como uma antena, como descrito mais detalhadamente com referência às figuras 25 a 32. Nesta modalidade, o sistema de antena 404 pode corresponder a, ou ser incluído em, a sonda capacitiva 410.

[0084] O controlador 408 é um dispositivo de hardware configurado para controlar a operação do sistema sensor 406. Como representado, o controlador 408 recebe potência através de um sinal sem fio, recebido no sistema de antena 404. Nesses exemplos ilustrativos, o controlador 408 pode incluir um receptor e um transmissor, em adição a circuitos lógicos, para controlar a operação do sistema sensor 406.

[0085] Como representado, o controlador 408 é configurado para fazer com que o sistema sensor 406 faça medições que resultem na geração de dado de sensor 412. Por exemplo, o controlador 408 pode enviar potência para o sistema sensor 406, que causa que o sistema sensor 406 faça medições e gere o dado de sensor 412. No exemplo ilustrativo, o dado de sensor 412 é um exemplo do dado de sensor 204 na figura 2. Neste exemplo ilustrativo, o controlador 408 pode receber o dado de sensor 412 e armazenar o dado de sensor 412 na memória 414. Adicionalmente, o controlador 408 também pode transmitir dado de sensor sobre um sinal sem fio através do sistema de antena 404.

[0086] Retornando agora à figura 5, uma ilustração de estados para um sistema sensor, usada para gerar dado de sensor, é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a máquina de estado 500 inclui estados que podem ser implementados no sistema sensor 202 na figura 2. Esses estados podem ser usados para gerar dado de sensor 204 na figura 2.

[0087] Neste exemplo ilustrativo, a máquina de estado 500 tem um número de diferentes estados. Como representado, a máquina de estado 500 inclui o estado inativo 502, o estado de potência 504, e o estado de coleta de dado 506.

[0088] Neste exemplo ilustrativo, a máquina de estado 500 começa no estado inativo 502. O evento 508 causa que a máquina de estado 500 mude do estado inativo 502 para o estado de potência 504. O evento 508 pode assumir várias formas. Como representado, o evento 508 pode ser um evento periódico ou um evento não periódico. Por exemplo, o evento 508 pode ser a expiração de um temporizador, a recepção de uma entrada de usuário, uma alteração em um parâmetro selecionado, ou algum outro evento apropriado.

[0089] No estado de potência 504, o controlador de sensor 208 envia um grupo de sinais de potência sem fio 216 usando sistema sem fio 210, como mostrado em forma de bloco na figura 2. O grupo de sinais de potência sem fio 216 tem um nível de potência configurado para fornecer um nível desejado de transferência de potência para um grupo de unidades sensoras 212.

[0090] Depois da transmissão do grupo de sinais de potência sem fio 216, a máquina de estado 500 muda do estado de potência 504 para o estado de coleta de dado 506. No estado de coleta de dado 506, o controlador de sensor 208 envia um grupo de sinais de coleção de dados sem fio 218 para o grupo de unidades sensoras 212 usando sistema sem fio 210, como mostrado em forma de bloco na figura 2. O grupo de sinais de coleção de dados sem fio 218 causa que o grupo de unidades sensoras envie dado de sensor 204 em sinais de resposta sem fio 220, como mostrado em forma de bloco na figura 2. Depois disso, a máquina de estado 500 retorna para o estado inativo 502 até o evento 508 ocorrer.

[0091] Retornando agora à figura 6, uma ilustração de um sistema sensor é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, o sistema sensor 600 é um exemplo de uma implementação para o sistema sensor 202 na figura 2. Como representado, o sistema sensor 600 é configurado para gerar dado de sensor no tanque de combustível 602.

[0092] No exemplo ilustrativo, o sistema sensor 600 inclui um número de diferentes componentes. Como representado, o sistema sensor 600 inclui o controlador de sensor 604, o concentrador de dado remoto 606, a leitora R1 608, a leitora R2 610, a antena 612, a antena 614, a antena 616, a unidade sensora 618, a unidade sensora 620, a unidade sensora 622, a unidade sensora 624, a unidade sensora 626, a unidade sensora 628, a unidade sensora 630, e a unidade sensora 632.

[0093] Nesses exemplos ilustrativos, a unidade sensora 618, a unidade sensora 620, a unidade sensora 622, a unidade sensora 624, a unidade sensora 626, a unidade sensora 628, a unidade sensora 630, e a unidade sensora 632 são posicionadas no tanque de combustível 602. Essas unidades sensoras recebem potência através de sinais de radiofrequência transmitidos pela antena 612, a antena 614, e antena 616. Essas unidades sensoras geram dado de sensor e transmitem o dado de sensor através de sinais de radiofrequência para a antena 612, a antena 614, e antena 616. Em particular, essas unidades sensoras podem ser implementadas usando hardware para etiquetas de identificador de radiofrequência (RFID).

[0094] Nesses exemplos ilustrativos, a antena 612, a antena 614, e a antena 616 podem ser posicionadas no interior do tanque de combustível 602, fora do tanque de combustível 602, ou alguma combinação dos mesmos. O local e configuração da antena 612, a antena 614, e a antena 616 é selecionado de forma que essas antenas são capazes de transmitir sinais de radiofrequência para as unidades sensoras e receber sinais de radiofrequência a partir das unidades sensoras. Em uma modalidade particular, uma ou mais das antenas podem corresponder a, ou ser incluídas dentro de, uma sonda capacitiva de uma unidade sensora, como descrito com referência às figuras 25 a 32.

[0095] No exemplo ilustrativo da figura 6, a antena 612 se comunica com a unidade sensora 618, a unidade sensora 620, e a unidade sensora 622 usando sinais de radiofrequência. A antena 614 se comunica com a unidade sensora 624, a unidade sensora 626, e a unidade sensora 628. A antena 616 se comunica com a unidade sensora 630 e a unidade sensora 632. Evidentemente, mais que uma antena pode se comunicar com a mesma unidade sensora, em algumas implementações. Por exemplo, a antena 612 e a antena 614 podem, ambas, se comunicar com a unidade sensora 622, em outro exemplo ilustrativo.

[0096] A leitora R1 608 e a leitora R2 610 são exemplos de dispositivos de hardware, que podem ser implementados no sistema emissor- receptor 300 na figura 3. Por exemplo, a leitora R1 608 e a leitora R2 610 podem incluir unidades de emissor-receptor, tais como as unidades de emissor-receptor 306 na figura 3. Nesses exemplos ilustrativos, essas leitoras podem ser implementadas usando leitoras de etiqueta de identificador de radiofrequência. A leitora R1 608 e a leitora R2 610 podem ser configuradas para transmitir sinais de radiofrequência sobre a antena 612, a antena 614, e a antena 616 dentro do tanque de combustível 602. Como representado, a leitora R1 608 é conectada à antena 612 e à antena 614. A leitora R2 610 é conectada à antena 616.

[0097] Como representado, a leitora R1 608 e a leitora R2 610 são configuradas para transmitir sinais de radiofrequência para fornecer potência para as unidades sensoras em um modo sem fio. Adicionalmente, a leitora R1 608 e a leitora R2 610 são configuradas para transmitir sinais de radiofrequência para fazer com que as unidades sensoras transmitam dado de sensor.

[0098] O concentrador de dado remoto 606 é um exemplo de um roteador nos roteadores 308 na figura 3. Como representado, o concentrador de dado remoto 606 é conectado à leitora R1 608 e à leitora R2 610. Neste exemplo ilustrativo, o concentrador de dado remoto 606 também realiza o processamento de dado de sensor gerado pelas unidades sensoras.

[0099] O controlador de sensor 604 é um exemplo do controlador de sensor 208 na figura 2. O controlador de sensor 604 pode processar o dado de sensor para uso em outros locais na aeronave. Por exemplo, o dado de sensor pode indicar um nível de combustível no tanque de combustível 602. O controlador de sensor 604 pode identificar uma quantidade de combustível presente no tanque de combustível 602 a partir do nível de combustível. Esta informação pode ser exibida no painel de reabastecimento de solo 634. Em particular, uma quantidade de combustível, uma indicação de quando o reabastecimento é necessário depois do voo de uma aeronave, e outra informação pode ser exibida no painel de reabastecimento de solo 634. Como outro exemplo, o nível de combustível no dado de sensor, a quantidade de combustível identificada, ou ambos, podem ser enviados para o computador da aeronave 636. O computador da aeronave 636 pode ser, por exemplo, um computador de navegação. O computador da aeronave 636 pode usar o dado de sensor para determinar o alcance da aeronave.

[00100] A ilustração do sistema sensor 600 na figura 6 é um exemplo de uma implementação do sistema sensor 202 na figura 2 e não é destinada a implicar em limitações à maneira na qual outro sistema sensor pode ser implementado. Por exemplo, um ou mais concentradores de dado remoto adicionais podem estar presentes no sistema sensor 600, em adição ao concentrador de dado remoto 606. Em outros exemplos ilustrativos, um roteador pode ser implementado, que não realiza o processamento do dado, como representado com o concentrador de dado remoto 606. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o concentrador de dado remoto 606 pode ser conectado ao controlador de sensor 604 através de uma rede, não mostrada neste exemplo.

[00101] Como outro exemplo, outros tipos de informação podem ser identificados no tanque de combustível 602 em adição ao nível de combustível. Por exemplo, uma temperatura, uma pressão, uma quantidade de vapor, e outra informação pode ser recebida no dado de sensor a partir dos sensores. Em ainda outro exemplo ilustrativo, os sensores podem ser localizados em outros locais da aeronave distinta do tanque de combustível 602. Esses sensores também podem gerar dado de sensor, que é enviado para o controlador de sensor 604. Por exemplo, os sensores podem ser localizados dentro da cabine de uma aeronave, em associação com um motor, ou em outros locais, nos diferentes exemplos ilustrativos.

[00102] Com referência agora à figura 7, outra ilustração de um sistema sensor é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, outra configuração para o sistema sensor 600 é mostrada.

[00103] Como representado, a leitora R1 608 e a leitora R2 610 não são usadas no sistema sensor 600 como componentes separados. No exemplo ilustrativo, a antena 612, a antena 614, e a antena 616 são conectadas ao concentrador de dado remoto 606. A funcionalidade para a leitora R1 608 e a leitora R2 610 é integrada no concentrador de dado remoto 606. Em outras palavras, hardware, tal como as unidades de emissor-receptor e outros dispositivos usados para transmitir sinais de radiofrequência e para receber sinais de radiofrequência podem ser implementados dentro do concentrador de dado remoto 606. Este tipo de implementação pode reduzir o número de dispositivos instalados em uma aeronave.

[00104] Com referência agora à figura 8, outra ilustração de um sistema sensor é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. A figura 8 ilustra ainda outra ilustração do sistema sensor 600. Como representado, janelas de radiofrequência são formadas nas estruturas dentro do tanque de combustível 602. Por exemplo, a janela de radiofrequência 800 é posicionada na nervura 802. A janela de radiofrequência 804 é posicionada na nervura 806. A janela de radiofrequência 808 é posicionada na nervura 810. A janela de radiofrequência 812 é posicionada na nervura 814.

[00105] Os materiais usados nessas janelas de radiofrequência podem ser qualquer material que facilite a passagem de sinais de radiofrequência através das janelas. Os materiais selecionados para esses sinais de radiofrequência podem ser os materiais usados em estruturas, tais como radomes. Esses materiais podem reduzir a atenuação de sinais de radiofrequência dentro do tanque de combustível 602. Os materiais podem incluir os materiais selecionados a partir de um dentre um poliuretano, poliestireno, politetrafluoroetileno, um material de quartzo/ éster de cianato, um material compósito de quartzo/polibutadieno, polioximetileno, náilon, uma espuma de células fechadas, um adesivo filme não suportado, e outros materiais apropriados.

[00106] Em outro exemplo ilustrativo, uma janela de radiofrequência pode ser criada usando duas antenas passivas, que são diretamente conectadas a um anteparo. Por exemplo, uma abertura pode ser formada em uma nervura de metal. Uma antena pode ser montada no compartimento dianteiro com um primeiro conector, que é conectado a outro conector no outro lado, que é afixado à segunda antena. Esses conectores podem ser, por exemplo, um conector de 50 Ohm. O efeito seria similar a ter uma abertura física.

[00107] Neste exemplo ilustrativo, o uso de janelas de radiofrequência pode reduzir o número de componentes necessários no sistema sensor 600. Como representado, a antena 616, a leitora R1 608, e a leitora R2 610 não são usadas nesta configuração do sistema sensor 600. Com esta configuração, a antena 612 e a antena 614 fornecem uma cobertura suficiente para transmitir e receber sinais de radiofrequência dentro do tanque de combustível 602.

[00108] Com referência agora à figura 9, ainda outra ilustração de um sistema sensor é representada, de acordo com uma modalidade ilustrativa. A figura 9 ilustra ainda outra ilustração de outra configuração para o sistema sensor 600.

[00109] Neste exemplo ilustrativo, a antena 900 é usada em lugar da antena 612, da antena 614, e da antena 616. A antena 900 não é um componente separado como a antena 612, a antena 614, e a antena 616. Em vez disso, a antena 900 é integrada dentro de outra estrutura. Neste exemplo particular, a antena 900 é integrada dentro da longarina 902 que se estende através do tanque de combustível 602.

[00110] Em particular, a antena 900 assume a forma de uma guia de onda, formada dentro da longarina 902. No exemplo ilustrativo, a guia de onda pode ser uma guia de onda fendilhada. A guia de onda fendilhada pode ajudar na propagação dos sinais de radiofrequência através do tanque de combustível 602. Adicionalmente, quando a guia de onda assume a forma de uma guia de onda fendilhada, a guia de onda fendilhada pode ser formada como parte de um componente estrutural, tal como uma longarina.

[00111] Fendas na longarina podem ser cobertas com janelas de radiofrequência, no exemplo ilustrativo. Desta maneira, o canal na longarina pode ser isolado a partir do tanque de combustível 602. Adicionalmente, sinais de radiofrequência com níveis de potência mais altos podem ser propagados através da longarina com o uso de janelas de radiofrequência.

[00112] Como resultado, o número de componentes que são fabricados e instalados no tanque de combustível 602 é associado com o tanque de combustível 602. Em adição, com o uso da antena 900, a leitora R1 608 e a leitora R2 610 não são necessárias nesta configuração para o sistema sensor 600.

[00113] As ilustrações de diferentes configurações para o sistema sensor 600 nas figuras 6 a 9 são somente destinadas como exemplos de algumas configurações que podem ser implementadas para o sistema sensor 600. Essas ilustrações não são destinadas a limitar a maneira na qual outras modalidades ilustrativas podem ser implementadas. Por exemplo, em outras modalidades ilustrativas, a janela de radiofrequência 800, a janela de radiofrequência 804, a janela de radiofrequência 808, e a janela de radiofrequência 812 podem não ser necessárias na configuração do sistema sensor 600 como representado na figura 9.

[00114] Em ainda outros exemplos ilustrativos, outros números de unidades sensoras diferentes das oito unidades sensoras ilustradas para o tanque de combustível 602 pode ser usados. Por exemplo, uma unidade sensora, quinze unidades sensoras, vinte unidades sensoras, ou algum outro número de unidades sensoras pode ser usado.

[00115] Como outro exemplo, o sistema sensor 600 pode ser implementado em outros locais, em adição a, ou em lugar de, o tanque de combustível 602. Por exemplo, o sistema sensor 600 também pode ser usado dentro da cabine de passageiros de uma aeronave, em associação com um motor para a aeronave, e em outros locais dentro da aeronave. Por exemplo, sensores podem estar presentes na cabine de passageiros para gerar dado acerca de parâmetros, tais como temperatura, umidade, e outros parâmetros apropriados na cabine de passageiros. O dado de sensor pode ser usado pelo sistema de controle ambiental na aeronave 206, na figura 2. Como outro exemplo, sensores podem estar presentes em diferentes porções da aeronave para detectar outros parâmetros, tais como pressão, tensão, e outros parâmetros apropriados.

[00116] Com referência à figura 10, uma ilustração de um diagrama de temporização é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. No exemplo representado, o diagrama de temporização 1000 ilustra a temporização para transmitir sinais sem fio e receber sinais sem fio em um sistema sensor. Como representado, o diagrama de temporização 1000 ilustra a temporização que pode ser usada no sistema sensor 600 na figura 6.

[00117] Como representado, o eixo de X 1002 representa o tempo, enquanto o eixo Y 1004 representa potência de sinais sem fio, transmitidos dentro do sistema sensor 202 na figura 2 e do sistema sensor 600 na figura 6. No exemplo ilustrativo, a linha 1006 representa a potência nos sinais de radiofrequência transmitidos pelas leitoras através das antenas para as unidades sensoras no sistema sensor 600 na figura 6.

[00118] Como pode ser visto, a potência para a transmissão a radiofrequência na linha 1006 tem diferentes níveis. Esses diferentes níveis podem corresponder a diferentes estados de operação no sistema sensor 600 na figura 6. Em particular, o sistema sensor 600 na figura 6 pode implementar a máquina de estado 500 na figura 5 na transmissão de sinais sem fio.

[00119] Como representado, o tempo de amostra 1008 representa um ciclo na coleta de dado de sensor. O estágio de potência 1010 e o estágio de coleta de dado 1012 são períodos de tempo dentro do tempo de amostra 1008.

[00120] Durante o estágio de potência 1010, a linha 1006 está no nível de potência 1014. Este nível de potência é selecionado de forma que a potência nos sinais sem fio, transmitidos durante o estágio de potência 1010, provê potência elétrica para operar as unidades sensoras no sistema sensor 600. A potência elétrica provida para as unidades sensoras pode ser usada para realizar diferentes operações. Por exemplo, as operações podem incluir pelo menos uma dentre fazer medições, armazenar dado de sensor, ou outros tipos apropriados de operações.

[00121] No exemplo ilustrativo, a duração do estágio de potência 1010 varia dependendo do sistema sensor particular e da configuração dos componentes, tais como as antenas, as unidades sensoras, e outros fatores. A duração do estágio de potência 1010 é selecionado para ser eficiente para as unidades sensoras realizarem as desejadas operações para gerar dado de sensor e armazenar o dado, no exemplo ilustrativo. Por exemplo, a duração do estágio de potência 1010 pode ser cerca de 10 milissegundos quando a potência dos sinais sem fio é cerca de 10 Watts. Neste exemplo, a potência dos sinais sem fio pode ser de cerca de 1 mW a cerca de 10 mW.

[00122] A seleção do tempo e potência para os sinais podem depender da eficiência do dispositivo de coleta de potência usado. Ainda, esses parâmetros podem variar dependendo do local de unidades sensoras, da configuração do tanque de combustível ou de outra estrutura, e outros fatores apropriados.

[00123] Depois do estágio de potência 1010, o estágio de coleta de dado 1012 ocorre. No estágio de coleta de dado 1012, a linha 1006 tem o nível de potência 1016. O nível de potência 1016 é configurado para fazer com que as unidades sensoras no sistema sensor 600 enviem dado de sensor, gerado pelas unidades sensoras.

[00124] Nesses exemplos ilustrativos, a informação pode ser codificada nas transmissões sem fio, não mostradas na figura 10. Por exemplo, as transmissões sem fio podem codificar identificadores para diferentes unidades sensoras, que causam com que unidades sensoras tendo os identificadores codificados transmitam dado de sensor.

[00125] Em um exemplo ilustrativo, um sinal de potência sem fio, enviado durante o estágio de potência 1010, é recebido por todas das unidades sensoras. Neste exemplo, durante o estágio de coleta de dado 1012, os pulsos 1018 na linha 1006 são usados para enviar sinais de coleta de dado para os sensores sem fio.

[00126] Por exemplo, os pulsos 1018 no tempo R1 1020 podem ser sinais gerados pela leitora R1 608 na figura 6. Os pulsos 1018 transmitidos durante o tempo A1 1022 são transmitidos pela antena 612, neste exemplo ilustrativo. Os pulsos 1018 transmitidos durante o tempo A2 1024 são transmitidos pela antena 614 na figura 6. Os pulsos 1018 transmitidos durante o tempo A3 1026 são transmitidos pela antena 616 na figura 6 a partir de sinais gerados pela leitora R2 610 na figura 6 durante o tempo R2 1023.

[00127] Como representado, os pulsos 1018 podem ser direcionados para as unidades sensoras particulares com base em informação codificada nos sinais de coleta de dado sem fio, que são transmitidos. Por exemplo, o pulso P1 1028 é direcionado para a unidade sensora 618; o pulso P2 1030 é direcionado para a unidade sensora 620; o pulso P3 1032 é direcionado para a unidade sensora 622; o pulso P4 1034 é direcionado para a unidade sensora 624; o pulso P5 1036 é direcionado para a unidade sensora 626; o pulso P6 1038 é direcionado para a unidade sensora 628; o pulso P7 1040 é direcionado para a unidade sensora 630; o pulso P8 1042 é direcionado para a unidade sensora 632.

[00128] Neste exemplo ilustrativo, cada pulso para uma unidade sensora particular pode codificar um identificador para esta unidade sensora. Este identificador indica que o pulso e qualquer outra informação que pode ser codificada no pulso é dirigida para a unidade sensora particular, identificada no pulso. A outra informação pode incluir, por exemplo, comandos, instruções, dados, e outros tipos apropriados de informação.

[00129] Nesses exemplos ilustrativos, os pulsos 1018 podem ter uma duração e nível de potência, similares àqueles usados para leitura de etiquetas de identificador de radiofrequência. Por exemplo, um pulso pode ter uma duração de cerca de 10 milissegundos. O tempo para o estágio de coleta de dado 1012 é o tempo necessário para a leitura de dado de sensor a partir de todas das diferentes unidades sensoras no sistema sensor 600, neste exemplo. Este tempo pode ser identificado por multiplicação do número de unidades sensoras pela largura do pulso para leitura de dado a partir das unidades sensoras. O tempo para o estágio de coleta de dado 1012 também pode levar em consideração outros fatores, tais como a latência do sistema.

[00130] Com referência à figura 11, uma ilustração de um diagrama de blocos da unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1100 é outro exemplo de uma implementação para uma unidade sensora nas unidades sensoras 212 na figura 2.

[00131] No exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1100 inclui um número de diferentes componentes. Como representado, a unidade sensora 1100 inclui o sistema de antena 1102, o circuito elétrico 1104, e o sensor 1106.

[00132] O circuito elétrico 1104 inclui um ou mais diferentes elementos. O circuito elétrico 1104 pode ser implementado como uma pastilha de circuito integrado ou múltiplas pastilhas de circuito integrado, eletricamente conectadas entre si, dependendo da implementação particular.

[00133] O sensor 1106 pode assumir várias formas. Neste exemplo ilustrativo, o sensor 1106 pode ser a sonda 1108. Em outras palavras, o sensor 1106 pode ter um formato alongado, tal como um cilindro, ou algum outro formato apropriado. Em particular, a sonda 1108 pode ser uma sonda capacitiva 1110. Evidentemente, o sensor 1106 pode assumir outra forma diferente da sonda capacitiva 1110. Por exemplo, a sonda 1108 pode ser uma sonda de temperatura. Em ainda outros exemplos ilustrativos, outros tipos de sensores podem ser usados, que podem ter outros formatos para configurações.

[00134] O sistema de antena 1102 pode assumir várias formas. Por exemplo, o sistema de antena 1102 pode ser um grupo das antenas 1112. Este grupo das antenas 1112 pode assumir a forma de um arranjo de antena 1114. Em outro exemplo, a sonda 1108 pode ser configurada para fornecer dado de medição e para atuar como uma antena, como descrito mais detalhadamente abaixo.

[00135] No exemplo ilustrativo da figura 11, o sistema de antena 1102 é fisicamente conectado ao sensor 1106. Quando usado aqui, um primeiro eqorqpgpVg. q ukuVgoc fg cpVgpc 3324. “eqpgeVcfq c” wo ugiwpfq componente, o sensor 1106, significa que o primeiro componente pode ser conectado diretamente ou indiretamente ao segundo componente. Em outras palavras, componentes adicionais podem estar presentes entre o primeiro componente e o segundo componente. O primeiro componente é considerado ser indiretamente conectado ao segundo componente quando um ou mais componentes adicionais estão presentes entre os dois componentes. Quando o primeiro componente é diretamente conectado ao segundo componente, componentes adicionais não estão presentes entre os dois componentes.

[00136] Como representado, o sensor 1106 pode servir como uma estrutura de montagem para o sistema de antena 1102. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o sensor 1106 pode funcionar como uma terra ou plano de terra quando o sensor 1106 inclui um material de metal.

[00137] Ainda, o sistema de antena 1102 é configurado para trocar sinais de radiofrequência em diferentes ambientes. Por exemplo, o grupo das antenas 1112 pode ser configurado para fornecer um nível desejado de troca de sinais de radiofrequência tanto no combustível quanto no ar. Esta configuração pode levar em consideração uma alteração no nível de combustível em um tanque de combustível. Por exemplo, o combustível pode, algumas vezes, cobrir uma porção ou todo do grupo das antenas 1112, quando a unidade sensora 1100 é usada em um tanque de combustível.

[00138] Em alguns exemplos ilustrativos, as diferentes antenas no grupo das antenas 1112 podem ser projetadas para diferentes meios. Por exemplo, o grupo das antenas 1112 pode ser uma pluralidade de antenas monopolares.

[00139] Uma primeira porção do grupo das antenas 1112 pode ser configurada para trocar sinais de radiofrequência no ar. A segunda porção do grupo das antenas 1112 pode ser configurada para trocar sinais sem fio em um líquido, tal como combustível. As diferentes antenas podem ser arranjadas de forma que pelo menos algumas do grupo das antenas 1112 são capazes de trocar sinais de radiofrequência em um nível desejado. Nesses exemplos ilustrativos, o nível desejado para os sinais de radiofrequência está, por exemplo, em um nível no qual potência pode ser derivada a partir de sinais de radiofrequência em um nível desejado ou um nível no qual dado de sensor pode ser transmitido para um destino.

[00140] Em ainda outro exemplo ilustrativo, o grupo das antenas 1112 pode incluir um arranjo de antena formado em um substrato plano. Este substrato plano pode ser conectado ao sensor 1106.

[00141] Em ainda outro exemplo ilustrativo, o grupo das antenas 1112 pode ser um arranjo de antena formado em um filme dielétrico flexível. Este filme dielétrico flexível é conectado ao sensor. Como um resultado, a antena pode se conformar ao formato do sensor.

[00142] Adicionalmente, a unidade sensora 1100 também pode incluir a estrutura de barreira 1116. A estrutura de barreira 1116 pode fornecer proteção a partir do ambiente em torno da unidade sensora 1100. A estrutura de barreira 1116 pode ser configurada para fornecer esta proteção para um ou mais componentes na unidade sensora 1100.

[00143] Por exemplo, a estrutura de barreira 1116 pode assegurar que o grupo das antenas 1112 seja exposta a um meio que tem ar, em lugar de combustível. Como outro exemplo ilustrativo, a estrutura de barreira 1116 também pode fornecer proteção para o circuito elétrico 1104. Por exemplo, a estrutura de barreira 1116 pode atuar como um alojamento para o circuito elétrico 1104.

[00144] No exemplo ilustrativo, a estrutura de barreira 1116 pode encapsular um ou mais componentes e a unidade sensora 1100. A estrutura de barreira 1116 pode substancialmente impedir que pelo menos um dentre combustível, umidade, ou outros elementos atinjam o componente e a unidade sensora 1100. Em outras palavras, a estrutura de barreira 1116 pode ter um interior que é substancialmente selado para impedir que elementos fora da estrutura de barreira 1116 entrem no interior da estrutura de barreira 1116.

[00145] Em alguns exemplos ilustrativos, o interior inclui um fluido, tal como ar. Em outros exemplos ilustrativos, o fluido pode ser outro gás, tal como nitrogênio, hélio, um gás inerte, ou algum outro gás apropriado. Em ainda outros exemplos ilustrativos, o fluido pode ser um líquido dentro do interior da estrutura de barreira 1116.

[00146] Em outras palavras, a estrutura de barreira 1116 pode conter as antenas 1112 em um ambiente que é configurado para um nível desejado de desempenho para as antenas 1112. Por exemplo, as antenas 1112 podem ser mantidas em um estado seco pela estrutura de barreira 1116. Assim, a estrutura de barreira 1116 pode ser configurada para fornecer um ambiente substancialmente seco para as antenas 1112 no sistema de antena 1102.

[00147] A estrutura de barreira 1116 inclui material que reduz a atenuação de sinais de radiofrequência, neste exemplo ilustrativo. A estrutura de barreira 1116 pode ser composta de materiais similares àqueles usados em radomes. De fato, em alguns exemplos ilustrativos, a estrutura de barreira 1116 pode ser um radome.

[00148] A estrutura de barreira 1116 pode fornecer uma camada de proteção contra efeitos ambientais, tais como eventos magnéticos. Em outras palavras, se eventos magnéticos, tais como um arco, ocorrer dentro do circuito elétrico 1104, a estrutura de barreira 1116 pode impedir que o arco atinja outras porções do tanque de combustível.

[00149] Ainda, o uso da estrutura de barreira 1116 como um radome para as antenas 1112 pode manter combustível ou outros líquidos a uma distância selecionada a partir das antenas 1112. Desta maneira, o carregamento dielétrico da antena pode ser reduzido ou eliminado, de forma que a eficiência das antenas 1112 pode permanecer em um nível desejado.

[00150] A ilustração da unidade sensora 1100 na figura 11 não é destinada a implicar em limitações físicas ou arquitetônicas à maneira na qual as unidades sensoras podem ser implementadas. Outras unidades sensoras podem incluir outros componentes em adição a, ou em lugar de aqueles ilustrados para a unidade sensora 1100.

[00151] Por exemplo, um ou mais sensores, em adição ao sensor 1106, podem ser implementados na unidade sensora 1100. Como outro exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1100 pode incluir conectores para conectar ou montar a unidade sensora 1100 em diferentes estruturas, em um local desejado.

[00152] Em ainda outro exemplo ilustrativo, uma combinação de uma placa de circuito impresso multicamada (PWB) em uma tira contendo componentes elétricos no circuito elétrico 1104 com um circuito flexível de radiofrequência para as antenas 1112 pode ser usada. Este tipo de configuração pode ser envolta em torno, e ligada a, um tubo na sonda 1108.

[00153] Voltando à figura 12, uma ilustração de um diagrama de blocos de um circuito elétrico é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesta ilustração, um exemplo de componentes no circuito elétrico 1104 é representado. Por exemplo, o circuito elétrico 1104 pode incluir controlador 1200, o coletor de potência 1202, sistema de potência 1204, o rádio 1206, memória 1208, e outros componentes apropriados.

[00154] Como representado, o coletor de potência 1202 é um ou mais dispositivos configurados para converter a potência em sinais de radiofrequência recebidos pelo sistema de antena 1102 em potência elétrica. Desta maneira, a unidade sensora 1100 não precisa ter uma conexão de fios a uma fonte de potência. O coletor de potência 1202 pode coletar potência a partir de outras fontes em adição a, ou em lugar de, sinais de radiofrequência.

[00155] O controlador 1200 é configurado para controlar a operação dos diferentes componentes na unidade sensora 1100 e pode ser, por exemplo, um processador, um arranjo lógico programável, um circuito integrado específico de aplicação, ou algum outro tipo apropriado de componentes. Em alguns exemplos ilustrativos, o rádio 1206 inclui um transmissor e um receptor e pode ser integrado como um transmissor-receptor, ao invés de componentes separados. A memória 1208 pode armazenar informação incluindo dado de sensor, código de programa, e outros tipos apropriados de informação. O sistema de potência 1204 pode fornecer o armazenamento de potência elétrica. Por exemplo, o sistema de potência 1204 pode ter um dispositivo de armazenamento de potência, tal como um capacitor, bateria, ou algum outro tipo apropriado de dispositivo de armazenamento. Adicionalmente, o sistema de potência 1204 também pode incluir circuitos para regular e acumular potência que é armazenada pelo sistema de potência 1204.

[00156] Com referência agora à figura 13, outra ilustração de um diagrama de blocos de um circuito elétrico é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Nesta ilustração, outro exemplo de componentes que podem ser encontrados no circuito elétrico 1104 é representado. Por exemplo, o circuito elétrico 1104 pode incluir o divisor de radiofrequência 1300, o dispositivo de coleta de potência 1302, o sistema de armazenamento de potência 1304, o rádio 1306, e o controlador 1308.

[00157] Como representado, o divisor de radiofrequência 1300 é configurado para ser conectado ao sistema de antena 1102 na figura 11. O divisor de radiofrequência 1300 é configurado para enviar sinais de potência sem fio para o dispositivo de coleta de potência 1302. O divisor de radiofrequência 1300 é também configurado para enviar sinais de coleção de dados sem fio para o rádio 1306 para o processamento. Neste exemplo ilustrativo, o sinal de coleta de dado sem fio pode incluir comandos ou outra informação que pode ser usada pelo controlador 1308 na realização de operações de medição bem como outras operações.

[00158] Neste exemplo ilustrativo, o divisor de radiofrequência 1300 é configurado para enviar uma primeira porção do sinal de radiofrequência para o rádio 1306 e uma segunda porção do sinal de radiofrequência para o dispositivo de coleta de potência 1302. A porção selecionada pode ser de forma que o rádio 1306 seja capaz de desmodular o sinal de radiofrequência. Por exemplo, a primeira porção pode ser cerca de 20 por cento e a segunda porção pode ser cerca de 80 por cento. O valor atual selecionado pode depender de componentes particulares usados para o rádio 1306 e o dispositivo de coleta de potência 1302.

[00159] Como representado, o rádio 1306 pode converter dado de sensor ou outra informação recebida a partir do controlador 1308 em uma forma para transmissão sobre um sinal de resposta sem fio. Em particular, um transmissor no rádio 1306 pode gerar um sinal de resposta sem fio, que é modulado para incluir a informação.

[00160] Neste exemplo ilustrativo, uma técnica de identificação de radiofrequência ejcocfc “tgVtqfkfuu«q” rqfg ugt korngogpVcfCo Eqo guVg tipo de técnica, a necessidade de componentes de circuito, tais como amplificadores de baixo ruído, misturadores, e outros circuitos, pode ser reduzida ou eliminada dentro do rádio 1306. Como um resultado, a operação do rádio 1306 ocorre com um reduzido uso de potência através da eliminação de elementos de circuito. Como um exemplo, o rádio 1306 pode usar potência Swg fi egtec fg rgnq mgpqu 32 xgzgu mcku dckzc swg qwVtqu táfkqu fg “dckzc rqVêpekc” FguVa maneira, o rádio 1306 no circuito elétrico 1104 é projetado para satisfazer políticas, tais como políticas de segurança, enquanto outros táfkqu fg “dckzc rqVêpekc” rqfgm p«q ucVkuhczgt guugu Vkrqu fg rqníVkecUo

[00161] O dispositivo de coleta de potência 1302 é configurado para gerar potência a partir de um sinal de potência sem fio, recebido através do divisor de radiofrequência 1300. Esta potência pode ser na forma de voltagem enviada para o sistema de armazenamento de potência 1304.

[00162] O sistema de armazenamento de potência 1304 pode armazenar a potência até ser usada para operar a unidade sensora 1100. O sistema de armazenamento de potência 1304 pode incluir um dispositivo de armazenamento de potência e circuitos usados para acumular, regular, e armazenar potência em um dispositivo de armazenamento de potência. O dispositivo de armazenamento de potência pode incluir, por exemplo, pelo menos um dentre um capacitor, uma bateria, ou algum outro dispositivo apropriado.

[00163] O rádio 1306 pode incluir um transmissor e um receptor. O rádio 1306 pode receber um sinal de coleta de dado sem fio e identificar informação que pode ser codificada no sinal de coleta de dado sem fio. Esta informação é enviada para o controlador 1308. Adicionalmente, o rádio 1306 pode receber a informação de tal dado de sensor a partir do controlador 1308. Este dado de sensor é codificado pelo rádio 1306 para transmissão como um sinal de resposta sem fio.

[00164] O controlador 1308 é conectado ao rádio 1306, o sistema de armazenamento de potência 1304, e o sensor 1106 na figura 11. Neste exemplo ilustrativo, o controlador 1308 é configurado para controlar a operação da unidade sensora 1100. Por exemplo, o controlador 1308 é configurado para receber sinais a partir do sensor 1106 e gerar dado de sensor a partir dos sinais. O controlador 1308 é configurado para enviar e receber informação para um local remoto usando o rádio 1306. Adicionalmente, o controlador 1308 pode também realizar outras operações, tais como o controle de uma taxa de amostragem para sinais recebidos a partir do sensor 1106, avaliar potência gerada pelo dispositivo de coleta de potência 1302 a partir de sinais de radiofrequência recebidos pelas antenas 1112, enviar informação acerca da potência gerada e outra informação como informação de diagnóstico para um local remoto, e outras operações apropriadas.

[00165] Como representado, o controlador 1308 é também configurado para enviar potência na forma de voltagem para o sensor 1106. O controlador 1308 também envia a voltagem para o rádio 1306.

[00166] Como representado, o controlador 1308 pode receber um sinal analógico a partir do sensor 1106 na figura 11. Este sinal analógico pode ser uma onda quadrada ou algum outro tipo apropriado de sinal. O controlador 1308 converte esta medição para dado de sensor. Por exemplo, o sinal analógico pode ser convertido para uma indicação de uma altura de combustível em um tanque de combustível.

[00167] A ilustração do sistema sensor 202 como mostrado em forma de bloco na figura 2 e os diferentes componentes nas figuras 2 a 9 e nas figuras 11 a 13 não são destinados a implicar em limitações físicas ou arquitetônicas à maneira na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Outros componentes em adição a, ou em lugar de, aqueles ilustrados, podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessários. Também, os blocos são apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais desses blocos podem ser combinados, divididos, ou combinados e divididos em diferentes blocos, quando implementados em uma modalidade ilustrativa.

[00168] Embora os exemplos ilustrativos sejam descritos com relação a uma aeronave, uma modalidade ilustrativa pode ser aplicada a outros tipos de plataformas. A plataforma pode ser, por exemplo, uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura baseada em terra, uma estrutura baseada em ambiente aquático, e uma estrutura baseada no espaço. Mais especificamente, a plataforma pode ser um navio de superfície, um tanque, um transportador de pessoal, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma instalação de potência, uma casa, uma instalação de fabricação, um edifício, uma refinaria, uma unidade de contenção de produtos químicos, tanque de combustível, cabine de passageiros, a asa, e outras plataformas apropriadas. Em outras palavras, o sistema sensor 202 pode ser colocado em vários locais nessas diferentes plataformas.

[00169] Como ainda outro exemplo ilustrativo, os sinais sem fio diferentes de, ou em adição a, sinais de potência sem fio 216, sinais de coleção de dados sem fio 218, e sinais de resposta sem fio 220, como mostrado em forma de bloco na figura 2, podem estar presentes. Por exemplo, outros tipos de sinais sem fio podem codificar informação, tais como comandos, dados, ou outra informação para configurar como as unidades sensoras 212 na figura 2 operam.

[00170] Como outro exemplo ilustrativo, o dispositivo de coleta de potência 1302 pode coletar potência a partir de outras fontes diferentes de sinais de radiofrequência. Por exemplo, o dispositivo de coleta de potência 1302 pode incluir, ou pode ser fisicamente associado com componentes para coletar potência a partir de pelo menos um dentre um gradiente de temperatura, vibrações, movimento, ou outras apropriadas fontes de potência no ambiente em torno da unidade sensora 1100. Por exemplo, um gerador elétrico térmico pode ser usado para conduzir potência a partir de um gradiente de temperatura. Como outro exemplo, uma fibra de cristal elétrica pode ser usada para derivar potência a partir de vibrações.

[00171] Também neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1100 e os componentes nas figuras 11 a 13 podem ser configurados para satisfazer uma política. Em particular, componentes, tais como pelo menos um dentre a unidade sensora 1100, o sistema de antena 1102, o dispositivo de coleta de potência 1302, o controlador 1308, ou outros componentes, são configurados para satisfazer uma política de segurança.

[00172] Com referência à figura 14, uma ilustração de uma unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1400 é um exemplo de uma implementação física para a unidade sensora 1100, mostrada em forma de bloco na figura 11.

[00173] Como representado, a unidade sensora 1400 inclui a sonda capacitiva 1402 e a estrutura de barreira 1404. Outros componentes, tais como uma antena e um circuito elétrico estão presentes dentro da estrutura de barreira 1404, mas não mostrados nesta vista. Como representado, a estrutura de barreira 1404 assume a forma de um alojamento, neste exemplo particular. O alojamento pode ser composto de vários materiais, tais como plástico, policarbonato, e outros materiais apropriados para uso em um tanque de combustível. Adicionalmente, a seleção do material para a estrutura de barreira 1404 é uma que reduz a atenuação de sinais de radiofrequência.

[00174] A estrutura de barreira 1404 pode isolar os componentes dentro da estrutura de barreira 1404 com relação ao ambiente em torno da unidade sensora 1400. Por exemplo, se unidade sensora 1400 é parcialmente ou totalmente imersa em combustível, a estrutura de barreira 1404 pode impedir que combustível entre no interior onde os diferentes componentes são localizados.

[00175] Voltando à figura 15, outra ilustração da unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo, a estrutura de barreira 1404 na figura 14 foi removida. Nesta vista, a placa de circuito plana 1500 é mostrada conectada à sonda capacitiva 1402 pelo conector 1502. O conector 1502 pode incluir vários materiais, tais como, por exemplo, plástico, policarbonato, alumínio, ou qualquer outro material apropriado para uso em um tanque de combustível.

[00176] Como representado, o circuito elétrico 1504 é formado a partir de diferentes circuitos integrados e linhas de traço sobre a placa de circuito plana 1500. Adicionalmente, a antena 1506 é posicionada na placa de circuito plana 1500, neste exemplo.

[00177] Com referência à figura 16, outra ilustração da unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1600 é um exemplo de uma implementação para unidade sensora 1100 mostrada em forma de bloco na figura 11.

[00178] Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1600 inclui a sonda capacitiva 1602 e a estrutura de barreira 1604. A estrutura de barreira 1604 é conectada à sonda capacitiva 1602.

[00179] Como pode ser visto, a estrutura de barreira 1604 tem um formato cilíndrico em torno da superfície 1606 da sonda capacitiva 1602. Em outras palavras, a estrutura de barreira 1604 se conforma à superfície 1606 da sonda capacitiva 1602. Adicionalmente, a estrutura de barreira 1604 pode incluir um material selecionado para uso em um tanque de combustível e reduz atenuação de sinais de radiofrequência.

[00180] Com referência à figura 17, ainda outra ilustração da unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo, a unidade sensora 1600 é mostrada sem a estrutura de barreira 1604. Como pode ser visto neste exemplo ilustrativo, o filme dielétrico flexível 1700 tem um formato que se conforma à superfície 1606 da sonda capacitiva 1602. Neste exemplo, o filme dielétrico flexível 1700 é conectado à superfície 1606 da sonda capacitiva 1602.

[00181] Um arranjo de antena 1702 é formado sobre o filme dielétrico flexível 1700. Um arranjo de antena 1702 pode ser um material de circuito flexível de rádio frequência com linhas de cobre ou outras linhas de metal. Esses materiais podem ser laminados para formar um elemento de antena flexível multicamada. Um ou mais desses elementos de antena flexível multicamada podem ser usados. Como representado, a pluralidade dos elementos de antena flexível multicamadas formam um arranjo de antena 1702.

[00182] Adicionalmente, o circuito elétrico 1704 é também conectado ao filme dielétrico flexível 1700. O circuito elétrico 1704 assume a forma de uma pastilha de circuito integrado, neste exemplo ilustrativo. Uma pastilha de circuito integrado pode ter um formato configurado para se conformar à superfície 1606 da sonda capacitiva 1602. Em outros exemplos ilustrativos, o circuito pode ser formado sobre um material flexível.

[00183] Com referência à figura 18, uma ilustração de uma unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1800 é um exemplo de uma implementação para unidade sensora 1100 mostrada em forma de bloco na figura 11.

[00184] Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1800 inclui a sonda capacitiva 1802, a estrutura de barreira 1804, e um arranjo de antena 1806. A estrutura de barreira 1804 é conectada à sonda capacitiva 1802. A estrutura de barreira 1804 pode conter componentes, tal como um circuito elétrico dentro do interior da estrutura de barreira 1804.

[00185] Neste exemplo ilustrativo, um arranjo de antena 1806 não é coberto ou posicionado dentro da estrutura de barreira 1804. Um grupo das antenas dentro de um arranjo de antena 1806 é configurado para enviar e receber sinais de radiofrequência em diferentes meios.

[00186] Por exemplo, a antena 1808 em um arranjo de antena 1806 pode ser configurada para enviar e receber sinais de radiofrequência no ar. A antena 1810 no arranjo de antena 1806 pode ser configurada para enviar e receber sinais de radiofrequência no combustível.

[00187] Assim, se o nível de combustível 1812 é presente, então a antena 1808 pode enviar e receber sinais de radiofrequência em um nível desejado, enquanto a antena 1810 pode não enviar e receber sinais de radiofrequência em um nível desejado. Se o nível de combustível 1814 está presente, a antena 1808 pode não enviar e receber sinais de radiofrequência em um nível desejado, enquanto a antena 1810 envia e recebe sinais de radiofrequência em um nível desejado.

[00188] Em outras palavras, cada antena em um arranjo de antena 1806 pode ser configurada para enviar e receber sinais de radiofrequência em um meio selecionado, tal como ar ou combustível. Como um resultado, quando o nível de combustível se altera, pelo menos uma porção do grupo das antenas em um arranjo de antena 1806 pode enviar e receber sinais de radiofrequência em um nível desejado, apesar de o nível de combustível poder se alterar.

[00189] Com referência à figura 19, uma ilustração de uma unidade sensora é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1900 é um exemplo de uma implementação para unidade sensora 1100 mostrada em forma de bloco na figura 11.

[00190] Neste exemplo ilustrativo, a unidade sensora 1900 inclui a sonda capacitiva 1902, a estrutura de barreira 1904, e um arranjo de antena 1906. A estrutura de barreira 1904 é conectada à sonda capacitiva 1902. A estrutura de barreira 1904 pode conter componentes tal como um circuito elétrico dentro do interior da estrutura de barreira 1904.

[00191] Neste exemplo, o grupo das antenas em um arranjo de antena 1906 não é mostrado, porque o grupo das antenas em um arranjo de antena 1906 é coberto pela estrutura de barreira 1904. O grupo das antenas em um arranjo de antena 1906 pode ser configurado para enviar e receber sinais de radiofrequência no ar. A estrutura de barreira 1904 é configurada para impedir que combustível contate o grupo das antenas em um arranjo de antena 1906. No exemplo ilustrativo, a estrutura de barreira 1904 pode reduzir o carregamento dielétrico da antena. Carregamento dielétrico sobre a antena pode causar uma mudança na frequência de ressonância, que reduz o desempenho da antena.

[00192] Neste exemplo ilustrativo, a estrutura de barreira 1904 pode incluir o alojamento 1908, o elemento 1910, o elemento 1912, o elemento 1914, o elemento 1916, o elemento 1918, o elemento 1920, o elemento 1922, o elemento 1924, o elemento 1926, o elemento 1928, o elemento 1928, o elemento 1930, e o elemento 1932. Esses elementos cobrindo o grupo das antenas podem ser redomas, neste exemplo ilustrativo.

[00193] Os materiais usados na estrutura de barreira 1904 podem ser todos do mesmo tipo de material ou tipos diferentes de materiais. Por exemplo, o alojamento 1908 e os diferentes elementos podem ser formados de um material apropriado para uso em um tanque de combustível. O material selecionado para os diferentes elementos pode ser daqueles que reduzem a atenuação de sinais de radiofrequência, enquanto o material para o alojamento 1908 não tem uma tal exigência.

[00194] Os diferentes componentes mostrados nas figuras 1, 14 a 19, e 25 a 31 podem ser combinados com os componentes nas figuras 2 a 9 e 11 a 13, usados com os componentes nas figuras 2 a 9 e 11 a 13, ou uma combinação dos dois. Adicionalmente, alguns dos componentes nas figuras 1, 14 a 19 e 25 a 31 podem ser exemplos ilustrativos de como os componentes mostrados em forma de bloco nas figuras 2 a 9 e 11 a 13 podem ser implementados como estruturas físicas.

[00195] Voltando à figura 20, uma ilustração de um fluxograma de um processo para gerar dado de sensor é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O processo ilustrado na figura 20 pode ser implementado no sistema sensor 202 na figura 2.

[00196] O processo começa por enviar um número de sinais de potência sem fio para um grupo de unidades sensoras (operação 2000). Depois do número de sinais de potência sem fio ter sido enviado para o grupo de unidades sensoras, um número de sinais de coleção de dados sem fio são enviados para o grupo de unidades sensoras (operação 2002).

[00197] A seguir, o dado de sensor nos sinais de resposta sem fio é recebido a partir do grupo de unidades sensoras (operação 2004). O processo termina em seguida.

[00198] Nos exemplos ilustrativos, essas operações podem ser repetidas qualquer número de vezes para obter dado de sensor a partir do grupo de unidades sensoras. Essas operações enviam sinais sem fio em diferentes níveis de potência. Esses níveis de potência podem ser similares àqueles ilustrados no diagrama de temporização 1000 na figura 10.

[00199] Com referência à figura 21, uma ilustração de um fluxograma de um processo para enviar sinais de coleção de dados sem fio é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. As operações ilustradas na figura 21 são exemplos de operações que podem ser usadas para implementar a operação 2002 na figura 20.

[00200] O processo começa por identificar um grupo de unidades sensoras (operação 2100). As unidades sensoras são aquelas para as quais a coleta de dado de dado de sensor é desejada. Esses sensores podem ser identificados a partir de uma estrutura de dado, tal como uma base de dados, uma ligação, uma lista, uma tabela, ou algum outro tipo apropriado de estrutura de dado. A informação na estrutura de dado pode ser, por exemplo, identificadores para o grupo de unidades sensoras.

[00201] O processo então seleciona uma unidade sensora não processada a partir do grupo de unidades sensoras identificadas (operação 2102). O processo então envia o sinal de coleta de dado sem fio com o identificador para a unidade sensora selecionada, codificada no sinal de coleta de dado sem fio (operação 2104). A determinação é feita para verificar se uma unidade sensora não processada adicional está presente no grupo de unidades sensoras identificadas (operação 2106).

[00202] Se uma unidade sensora não processada está presente, o processo retorna para a operação 2102. Caso contrário, o processo termina.

[00203] Os fluxogramas e diagramas de bloco nas diferentes modalidades representadas ilustram a arquitetura, funcionalidade, e operação de algumas implementações possíveis de aparelhos e métodos em uma modalidade ilustrativa. A este respeito, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de bloco pode representar um módulo, um segmento, uma função, e/ou uma porção de uma operação ou etapa. Por exemplo, um ou mais dos blocos podem ser implementados como código de programa, em hardware, ou uma combinação do código de programa e hardware. Quando implementado em hardware, o hardware pode, por exemplo, assumir a forma de circuitos integrados que são fabricados ou configurados para realizar uma ou mais operações nos fluxogramas ou diagramas de bloco. Quando implementada como uma combinação de código de programa e hardware, a implementação pode assumir a forma de firmware.

[00204] Em algumas implementações alternativas de uma modalidade ilustrativa, a função ou funções notadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser executados substancialmente simultaneamente, ou os blocos podem algumas vezes ser realizados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Também, outros blocos podem ser acrescentados em adição aos blocos ilustrados em um fluxograma ou diagrama de bloco.

[00205] Por exemplo, no fluxograma na figura 21, o processo pode incluir uma operação para esperar por um sinal de resposta sem fio a ser recebido a partir da unidade sensora antes de prosseguir para selecionar outra unidade sensora para o processamento. Como outro exemplo, o sinal de coleta de dado sem fio pode ser um sinal de radiodifusão e pode não incluir identificadores para as unidades sensoras sem fio. Nesta implementação, as unidades sensoras sem fio podem, todas, transmitir dado de sensor quando da recepção deste sinal de radiodifusão.

[00206] Retornando agora à figura 22, uma ilustração de um diagrama de blocos de um sistema de processamento de dado é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. O sistema de processamento de dado 2200 pode ser usado para implementar controlador de sensor 208 na figura 2. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de processamento de dado 2200 inclui a estrutura de comunicações 2202, que provê comunicações entre unidade de processador 2204, memória 2206, armazenamento persistente 2208, unidade de comunicações 2210, unidade de entrada/saída (E/S) 2212, e exibição 2214. Neste exemplo, a estrutura de comunicação pode assumir a forma de um sistema de barra coletora.

[00207] A unidade de processador 2204 serve para executar instruções para software, que pode ser carregado na memória 2206. A unidade de processador 2204 pode ser um número de processadores, um núcleo de multiprocessador, ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação particular.

[00208] A memória 2206 e o armazenamento persistente 2208 são exemplos de dispositivos de armazenamento 2216. O dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware que é capaz de armazenar informação, tal como, por exemplo, sem limitação, dado, código de programa em forma funcional, e/ou outra informação apropriada ou em uma base temporária e/ou base temporária. Os dispositivos de armazenamento 2216 podem também ser referidos como dispositivos de armazenamento legíveis por computador, nesses exemplos ilustrativos. A memória 2206, nesses exemplos, pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro apropriado dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil. O armazenamento persistente 2208 pode assumir várias formas, dependendo da implementação particular.

[00209] Por exemplo, o armazenamento persistente 2208 pode conter um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento persistente 2208 pode ser uma unidade de disco rígido, uma memória flash, um disco óptico regravável, uma fita magnética regravável, ou alguma combinação dos acima. Os meios usados para armazenamento persistente 2208 também podem ser removíveis. Por exemplo, uma unidade de disco rígido removível pode ser usada para o armazenamento persistente 2208.

[00210] A unidade de comunicações 2210, nesses exemplos ilustrativos, provê as comunicações com outros sistemas ou dispositivos de processamento de dado. Nesses exemplos ilustrativos, a unidade de comunicações 2210 é um cartão de interface de rede.

[00211] A unidade de entrada/saída 2212 permite a entrada e a saída de dado com outros dispositivos que podem ser conectados ao sistema de processamento de dado 2200. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 2212 pode fornecer a conexão para a entrada de usuário através de um teclado, um Mouse, e/ou algum outro dispositivo de entrada apropriado. Ainda, a unidade de entrada/saída 2212 pode enviar saída para uma impressora. Exibição 2214 provê um mecanismo para exibir informação para um usuário.

[00212] Instruções para um sistema de operação, aplicativos, e/ou programas podem ser posicionadas nos dispositivos de armazenamento 2216, que estão em comunicação com unidade de processador 2204 através da estrutura de comunicações 2202. Os processos das diferentes modalidades podem ser realizados pela unidade de processador 2204 usando instruções implementadas por computador, que podem ser posicionadas em uma memória, tal como a memória 2206.

[00213] Essas instruções são referidas como código de programa, código de programa usável por computador, ou código de programa legível por computador, que podem ser lidas e executadas por um processador na unidade de processador 2204. O código de programa nas diferentes modalidades pode ser incorporado em diferentes meios de armazenamento físicos ou legíveis por computador, tais como a memória 2206 ou o armazenamento persistente 2208.

[00214] O código de programa 2218 é posicionado em uma forma funcional nos meios legíveis por computador 2220, que é seletivamente removível e pode ser carregado em, ou transferido para, o sistema de processamento de dado 2200 por execução pela unidade de processador 2204. Código de programa 2218 e meios legíveis por computador 2220 formam produto de programa de computador 2222, nesses exemplos ilustrativos. Em um exemplo, os meios legíveis por computador 2220 podem ser meios de armazenamento legíveis por computador 2224 ou meios de sinal legíveis por computador 2226. Nesses exemplos ilustrativos, o meio de armazenamento legível por computador 2224 é um dispositivo de armazenamento tangível ou físico, para armazenar código de programa 2218, ao invés de um meio que propaga ou transmite código de programa 2218.

[00215] Alternativamente, o código de programa 2218 pode ser transferido para o sistema de processamento de dado 2200 usando meios de sinal legíveis por computador 2226. Meios de sinal legíveis por computador 2226 pode ser, por exemplo, um sinal de dado propagado contendo código de programa 2218. Por exemplo, meios de sinal legíveis por computador 2226 podem ser um sinal eletrônico, um sinal óptico, e/ou qualquer outro tipo apropriado de sinal. Esses sinais podem ser transmitidos sobre ligações de comunicações, tais como ligações de comunicações sem fio, cabo de fibra óptica, cabo coaxial, a fio, e/ou qualquer outro tipo apropriado de ligação de comunicações.

[00216] Os diferentes componentes ilustrados para o sistema de processamento de dado 2200 não são destinados a fornecer limitações arquitetônicas à maneira na qual as diferentes modalidades podem ser implementadas. As diferentes modalidades ilustrativas podem ser implementadas em um sistema de processamento de dado incluindo componentes em adição a, e/ou em lugar de, aqueles ilustrados para o sistema de processamento de dado 2200. Outros componentes mostrados na figura 22 podem ser variados a partir dos exemplos ilustrativos mostrados. As diferentes modalidades podem ser implementadas usando qualquer dispositivo de hardware ou sistema capaz de rodar código de programa 2218.

[00217] As modalidades ilustrativas da exposição podem ser descritas no contexto do método de fabricação e serviço de aeronave 2300, como mostrado na figura 23 e aeronave 2400, como mostrado na figura 24. Voltando à figura 23, uma ilustração de um método de fabricação e serviço de aeronave é representada de acordo com uma modalidade ilustrativa. Durante a pré-produção, método de fabricação e serviço de aeronave 2300 pode incluir especificação e projeto 2302 da aeronave 2400 na figura 24 e aquisição de material 2304.

[00218] Durante a produção, a fabricação de componentes e subconjuntos 2306 e a integração de sistemas 2308 da aeronave 2400 na figura 24 tem lugar. Em seguida, a aeronave 2400 na figura 24 pode ir através de certificação e fornecimento 2310, a fim de ser colocada em serviço 2312. Enquanto no serviço 2312 por um cliente, a aeronave 2400 na figura 24 é programada para manutenção e serviço de rotina 2314, que pode incluir modificação, reconfiguração, remodelação, e outra manutenção ou serviço.

[00219] Cada um dos processos do método de fabricação e serviço de aeronave 2300 pode ser realizado ou executado por um integrador de sistema, um terceirizado, e/ou um operador. Nesses exemplos, o operador pode ser um cliente. Para as finalidades desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem limitação, qualquer número de fabricantes de aeronave e subcontratados de sistema; um terceirizado pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subcontratados e fornecedores; e um operador pode ser uma empresa aérea, uma companhia de locação, uma organização militar, uma organização de serviço, e outros.

[00220] Com referência à figura 24, uma ilustração de uma aeronave é representada, na qual uma modalidade ilustrativa pode ser implementada. Neste exemplo, a aeronave 2400 é produzida pelo método de fabricação e serviço de aeronave 2300 na figura 23 e pode incluir fuselagem 2402 com pluralidade de sistemas 2404 e interior 2406. Exemplos de sistemas 2404 incluem um ou mais dentre sistema de propulsão 2408, sistema elétrico 2410, sistema hidráulico 2412, e sistema ambiental 2414. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Embora um exemplo de aeronave seja mostrado, diferentes modalidades ilustrativas podem ser aplicadas a outras indústrias, tal como a indústria automotiva.

[00221] Os aparelhos e métodos incorporados aqui podem ser empregados durante pelo menos um dos estágios do método de fabricação e serviço de aeronave 2300 na figura 23. Por exemplo, os diferentes componentes no sistema sensor 202 podem ser fabricados e produzidos durante a fabricação de componentes e subconjuntos 2306 na figura 23.

[00222] Como ainda outro exemplo, uma ou mais modalidades de aparelho, modalidades de método, ou uma combinação das mesmas podem ser utilizadas durante a integração de sistemas 2308, no serviço 2312, durante manutenção e serviço 2314, bem como outros estágios na figura 23. Por exemplo, o sistema sensor 202 pode ser usado para gerar dado de sensor, enquanto a aeronave 2400 está em serviço 2312. Como outro exemplo ilustrativo, o sistema sensor 202 pode ser implementado na aeronave 2400 durante a manutenção e serviço 2314. Por exemplo, o sistema sensor 202 pode ser acrescentado à aeronave 2400 durante a remodelação, atualizações, e outras operações que podem ser realizadas. Em alguns exemplos ilustrativos, alguns componentes no sistema sensor 202 já podem estar presentes, enquanto outros podem ser acrescentados quando o sistema sensor 202 é implementado durante manutenção e serviço 2314.

[00223] O uso de um número das diferentes modalidades ilustrativas pode substancialmente acelerar a montagem de e/ou reduzir o custo da aeronave 2400. Nos exemplos ilustrativos, uma redução em tempo e custo pode ocorrer através da reduzida necessidade para fios, guarnições, e outros componentes usados na transmissão de sinais sobre um meio com fios. Ainda, o número de aberturas formadas para fios e a inspeção e manutenção e inspeção de vedações para aquelas aberturas também pode ser reduzido quando do uso do sistema sensor 202 na aeronave 2400.

[00224] As figuras 25 e 26 ilustram uma unidade sensora 2500 de acordo com outra modalidade ilustrativa. A unidade sensora 2500 inclui uma estrutura de barreira 2502 e uma sonda capacitiva formada de um primeiro condutor 2506 e um segundo condutor 2504. O primeiro condutor 2506 e o segundo condutor 2504 podem ser coaxiais para formar uma antena coaxial de guia de onda. Uma medição (tal como uma medição correspondente a um nível de combustível dentro de um tanque de combustível) pode ser pelo menos baseada na capacitância entre o primeiro condutor 2506 e o segundo condutor 2504.

[00225] A estrutura de barreira 2502 pode encerrar um circuito elétrico incluindo um rádio e um controlador (como mostrado nas figuras 28 a 31). O circuito elétrico pode também incluir uma memória para salvar dados, instruções operacionais (por exemplo, instruções executáveis pelo controlador ou outro processador para realizar operações descritas aqui), ou ambas. O controlador pode ser configurado para gerar dado de sensor com base em uma medição feita usando uma sonda capacitiva. Em modalidades particulares, como previamente descrito, o circuito elétrico pode também incluir um ou mais dispositivos de coleta de potência, configurados para fornecer potência para outros componentes do circuito elétrico. A potência pode ser derivada com base em um sinal recebido (por exemplo, um sinal de potência ou de comunicação a radiofrequência), um gradiente de temperatura, vibrações ou outro movimento, ou uma combinação dos mesmos. O circuito elétrico pode também incluir um ou mais adicionais sensores, tais como um segundo sensor. O segundo sensor pode incluir um sensor de temperatura, ou outro sensor para coletar informação pertencente a combustível no tanque de combustível.

[00226] Nas figuras 25 e 26, a unidade sensora 2500 inclui uma pluralidade de fendas 2510 no segundo condutor 2504, no primeiro condutor 2506, ou em ambos. Na figura 25, as fendas 2510 são ilustradas como estando orientadas verticalmente. Isto é, na figura 25, um eixo maior das fendas 2510 é ao longo do eixo maior da unidade sensora 2500 (por exemplo, orientado em a direção que é paralela ao eixo central sonda capacitiva). Na figura 26, as fendas 2510 são ilustradas como estando orientadas horizontalmente. Isto é, na figura 26, o eixo maior das fendas 2510 é ao longo de uma circunferência da unidade sensora 2500 (por exemplo, orientada em uma direção que é ortogonal ao eixo central da sonda capacitiva). Em qualquer arranjo, as fendas 2510 atuam como fenda quando as antenas permitem que a sonda capacitiva seja usada como uma antena (por exemplo, como uma antena de guia de conda coaxial com vazamento de fenda).

[00227] Em uma modalidade particular, o primeiro condutor 2506 é acoplado ao rádio dentro da estrutura de barreira 2502 para receber um sinal (por exemplo, uma forma de onda de radiofrequência) correspondente a uma medição feita usando a sonda capacitiva. Nesta modalidade, os elos 2508 podem se estender a partir do primeiro condutor 2506 na direção para o segundo condutor 2504. Os elos 2508 não são especificamente ilustrados na figura 26 por claridade de ilustração da orientação das fendas 2510; todavia, os elos 2508 podem também estar presentes na modalidade ilustrada na figura 26. Os elos 2508 podem estar diretamente em contato com o primeiro condutor 2506; todavia, um interstício pode ser definido entre cada um dos elos 2508 e o segundo condutor 2504. Assim, os elos 2508 podem se estender pelo menos por parte do trajeto a partir do primeiro condutor 2506 para o segundo condutor 2504. Os elos 2508 fornecem o controle de nível de radiação de fenda. Neste arranjo, os interstícios isolam eletricamente o segundo condutor a partir de 2504, a partir do primeiro condutor 2506, de forma que potência eletromagnética em uma primeira frequência (por exemplo, uma baixa frequência ou corrente contínua) não se propaga entre o primeiro condutor 2506 e o segundo condutor 2504. Todavia, os interstícios são dimensionados de forma que potência eletromagnética em uma segunda frequência (por exemplo, uma mais alta frequência, tal como RF) se propaga entre o primeiro condutor 2506 e o segundo condutor 2504. Assim, um sinal de corrente contínua ou de baixa frequência ou sinal de baixa frequência pode ser aplicado à sonda capacitiva para fazer uma leitura capacitiva, tal como uma leitura de um nível de combustível. Adicionalmente, um sinal de radiofrequência pode ser aplicado ao primeiro condutor 2506 para enviar um sinal usando a sonda capacitiva como uma antena. Os elos 2508 irão propagar o sinal de radiofrequência a partir do primeiro condutor 2506 para o segundo condutor 2504 sem curto-circuitar o sinal de corrente contínua ou de baixa frequência a partir do primeiro condutor 2506 para o segundo condutor 2504. Consequentemente, o sinal de corrente contínua ou de baixa frequência e o sinal de radiofrequência podem ser aplicados ao primeiro condutor 2506 concorrentemente ou simultaneamente para tanto capturar medições com base na capacitância quanto para transmitir dado via uma comunicação por radiofrequência.

[00228] Assim, a unidade sensora 2500 provê uma sonda de combustível que integra funções de antena e funções de sonda capacitiva dentro de uma única estrutura. A unidade sensora 2500 é, por conseguinte, capaz de, por exemplo, tanto determinar medições capacitivas correspondentes uma leitura de nível de combustível e para transmitir dado para um dispositivo remoto, tal como um controlador de sensor. Quando usada com outros sistemas, como descrito acima, a unidade sensora 2500 pode reduzir o número de penetrações de parede, usadas para fornecer comunicação de dado da unidade sensora 2500 para um controlador de sensor. Adicionalmente, por uso da sonda capacitiva tanto para determinar medições quanto para transmitir e receber dado como uma antena, um tamanho global da unidade sensora 2500 pode ser reduzido e a construção da unidade sensora 2500 pode ser simplificada. Consequentemente, um custo e um tempo de produção, associados com a unidade sensora 2500, podem ser reduzidos e o peso da unidade sensora 2500 pode ser reduzido em comparação com os sensores de sistemas de combustível com fios.

[00229] A figura 27 é uma ilustração da unidade sensora 2500 da figura 25 de acordo com outra modalidade. Na figura 27, a unidade sensora 2700 inclui um circuito elétrico 2704 dentro de uma estrutura de barreira 2702. A estrutura de barreira 2702 inclui ou é acoplada a dispositivos de montagem 2706. Os dispositivos de montagem 2706 podem permitir o acoplamento da unidade sensora 2700 a uma estrutura de suporte, tal como a parede de um tanque de combustível ou um anteparo. Embora não especificamente ilustrado na figura 27, a unidade sensora 2700 pode incluir uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor (por exemplo, o primeiro condutor 2506 da figura 25) e um segundo condutor (por exemplo, o segundo condutor 2504 da figura 25). O circuito elétrico 2704 pode incluir um rádio para gerar um sinal com base em uma medição associada com a sonda capacitiva. O rádio pode alimentar o sinal ao primeiro condutor da sonda capacitiva para transmissão pela sonda capacitiva como uma antena de transmissão. A estrutura de barreira 2702 pode incluir uma ou mais aberturas (não mostradas) que permitem que um nível de combustível se eleve e se abaixe dentro da unidade sensora 2700, a fim de determinar a medição capacitiva que corresponde ao nível de combustível.

[00230] As figuras 28 e 29 ilustram uma porção 2800 da unidade sensora da figura 25 de acordo com uma primeira modalidade ilustrativa. Na figura 29, componentes da porção 2800 da unidade sensora são ilustrados separadamente. Na figura 28, os componentes são ilustrados as montados e acoplados a um primeiro condutor 2802 e um segundo condutor 2804.

[00231] A porção 2800 da unidade sensora inclui uma placa de circuito impresso 2806, que inclui um ou mais circuitos que interconectam vários componentes, tais como um controlador 2810, um rádio 2818, e um segundo sensor 2816. O controlador 2810 pode ser configurado para fazer com que uma medição da capacitância entre o primeiro condutor 2802 e o segundo condutor 2804 seja feita. Por exemplo, o controlador 2810 pode causar que um sinal de corrente contínua ou de baixa frequência ou sinal de baixa frequência seja aplicado ao primeiro condutor 2802 ou ao segundo condutor 2804. Com base no sinal de corrente contínua ou de baixa frequência, o controlador 2810 ou um componente acoplado ao controlador 2810 pode determinar uma medição da capacitância entre o primeiro condutor 2802 e o segundo condutor 2804. O controlador 2810 pode gerar dado com base na medição da capacitância. Por exemplo, o dado pode indicar um valor da capacitância medida, um nível de fluido dentro de um tanque de combustível, outra informação, ou uma combinação dos mesmos. O controlador 2810 pode também gerar dado com base em medições feitas pelo segundo sensor 2816. O dado com base na medição da capacitância, o dado com base em medições feitas pelo segundo sensor 2816, ou ambos, podem ser armazenados em uma memória (não mostrada) acoplada à placa de circuito impresso 2806.

[00232] O rádio 2818 pode ser acoplado ao primeiro condutor 2802 via uma alimentação 2812 e um acoplador 2014. O rádio 2818 pode fornecer um sinal de radiofrequência, via a alimentação 2812 e o acoplador 2814, ao primeiro condutor 2802. O primeiro condutor 2802 pode acoplar o sinal de radiofrequência ao segundo condutor 2804 via elos, tais como os elos 2508 da figura 25. O rádio 2818 pode incluir ou ser acoplado à alimentação 2812 por uma rede de adaptação (não mostrada). O sinal de radiofrequência pode codificar informação a ser transmitida da unidade sensora para um controlador de sensor (tal como o controlador de sensor 208 da figura 2). Por exemplo, a informação pode incluir ou corresponder ao dado com base na medição de capacitância, o dado com base em medições feitas pelo segundo sensor 2816, ou ambos.

[00233] A porção 2800 da unidade sensora pode também incluir um primeiro acoplador 2820 e um segundo acoplador 2822, que permitem a interconexão física do segundo condutor 2804, do primeiro condutor 2802 e da placa de circuito impresso 2806. Por exemplo, a placa de circuito impresso 2806 pode ser acoplada ao primeiro acoplador 2820 via fixadores 2830, o segundo condutor 2804 pode ser acoplado ao primeiro acoplador 2820 via fixadores 2832, e o primeiro condutor 2802 pode ser acoplado ao segundo acoplador 2822 via fixadores 2834. Adicionalmente, em uma modalidade particular, o segundo acoplador 2822 é eletricamente acoplado à alimentação 2812. O primeiro acoplador 2820 pode ser eletricamente acoplado ao segundo condutor 2804. Assim, os acopladores 2820 e 2822 fisicamente retêm os componentes da unidade sensora e fornecem conexões elétricas aos condutores 2802 e 2804.

[00234] Nas figuras 28 e 29, a alimentação 2812 inclui uma transição cônica ou afilada 2850. As figuras 30 e 31 ilustram uma porção 3000 da unidade sensora da figura 25, de acordo com uma segunda modalidade ilustrativa. Nas figuras 30 e 31, a alimentação 2812 inclui uma transição escalonada 3002. A figura 32 é uma ilustração de um fluxograma de um método 3200 para enviar dado usando uma sonda capacitiva como uma antena. O método 3200 inclui, em 3202, gerar dado de sensor usando uma sonda capacitiva que inclui um primeiro condutor e um segundo conector. Por exemplo, a sonda capacitiva pode corresponder a, ou incluir a, unidade sensora 2500 das figuras 25 e 26, a unidade sensora 2700 da figura 27, ou uma combinação das mesmas. O método 3200 pode também incluir, simultaneamente com a geração do dado de sensor, gerar segundo dado de sensor usando um segundo sensor. Por exemplo, na figura 28, o circuito elétrico inclui um segundo sensor 2816 que gera uma saída, tal como um valor de um parâmetro detectado. Para ilustrar, o parâmetro detectado pode incluir temperatura.

[00235] O método 3200 também inclui, em 3204, transmitir um sinal com base em dado de sensor. O sinal pode ser transmitido por uso de uma sonda capacitiva como uma antena de transmissão. Por exemplo, como ilustrado nas figuras 28 e 29, o circuito elétrico pode incluir o rádio 2818. O rádio 2818 pode ser acoplado ao primeiro condutor 2802 via o acoplador 2814 e a alimentação 2812. O rádio 2818 pode fornecer, responsivo ao controlador 2810, um sinal de radiofrequência (RF) para o primeiro condutor 2802. O primeiro condutor 2802 pode fornecer o sinal de RF para o segundo condutor 2804 via um ou mais elos (tais como os elos 2508 da figura 25). Fendas do segundo condutor (tais como as fendas 2510 da figura 25) podem irradiar o sinal de RF.

[00236] Em uma modalidade particular, o método 3200 também inclui gerar potência com base em, por exemplo, um gradiente de temperatura, vibrações, outros movimentos, ou uma combinação dos mesmos, para energizar a unidade sensora. Em outro exemplo, uma sonda capacitiva, operando como uma antena coaxial de guia de onda, é usada para coleta de potência. Neste exemplo, a antena coaxial de guia de onda pode ser usada para coleta de potência a partir de sinais que têm substancialmente a mesma frequência que os sinais transmitidos pela antena coaxial de guia de onda. Consequentemente, o método 3200 ilustra o uso de uma sonda capacitiva tanto para coletar dado quanto para transmitir o dado usando o sinal de RF. Embora não especificamente descrito acima, a sonda capacitiva pode também ser usada para receber a transmissão. Por exemplo, quando um dispositivo remoto, tal como o controlador de sensor 208 da figura 2, envia um sinal de comunicação ou um sinal de potência para a unidade sensora, o segundo condutor 2804 pode receber o sinal e fornecer o sinal para o controlador 2810 via os elos, o primeiro condutor 2802, a alimentação 2812 e o acoplador 2814.

[00237] Ainda, a exposição compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas: Cláusula 1: um dispositivo sensor compreendendo: uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor; e um rádio para gerar um sinal com base em uma medição associada com a sonda capacitiva e para fornecer o sinal para o primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão. Cláusula 2: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, em que o primeiro condutor é coaxial com o segundo condutor. Cláusula 3: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, compreendendo ainda um ou mais elos que se estendem pelo menos pela metade do trajeto entre o primeiro condutor e o segundo condutor para controle de nível de radiação de fenda. Cláusula 4: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 3, em que o primeiro condutor é eletricamente isolado do segundo condutor em uma primeira frequência e em que o primeiro condutor é eletricamente acoplado ao segundo condutor em uma segunda frequência, em que a primeira frequência é inferior à segunda frequência. Cláusula 5: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, em que o primeiro condutor, o segundo condutor, ou ambos, definem uma ou mais fendas. Cláusula 6: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, compreendendo ainda uma rede de adaptação e uma alimentação acoplando o rádio à sonda capacitiva. Cláusula 7: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, compreendendo ainda um dispositivo de coleta de potência, configurado para derivar potência a partir de sinais sem fio recebidos. Cláusula 8: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 7, em que o dispositivo de coleta de potência é configurado para gerar potência a partir de pelo menos um dentre um gradiente de temperatura, vibrações ou movimento. Cláusula 9: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1, compreendendo ainda um controlador configurado para gerar a medição usando a sonda capacitiva, para salvar um valor correspondente à medição como dado de sensor, e para fazer com que o dado de sensor seja transmitido por intermédio do sinal. Cláusula 10: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1 compreendendo ainda uma estrutura de barreira, configurada para encerrar o rádio. Cláusula 11: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 1 compreendendo ainda um segundo sensor. Cláusula 12: O dispositivo sensor de acordo com a cláusula 11, em que o segundo sensor é uma sonda de temperatura. Cláusula 13: Um método compreendendo: gerar dado de sensor usando uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor; e transmitir um sinal com base no dado de sensor usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão. Cláusula 14: O método de acordo com a cláusula 13, em que o sinal é transmitido em uma primeira frequência e o dado de sensor é gerado com base em uma leitura elétrica em uma segunda frequência, em que a segunda frequência é inferior à primeira frequência. Cláusula 15: O método de acordo com a cláusula 14, em que o primeiro condutor é coaxial com o segundo condutor e um ou mais elos se estendem por pelo menos parte do trajeto entre o primeiro condutor e o segundo condutor, e em que o primeiro condutor é eletricamente isolado do segundo condutor na primeira frequência e em que o primeiro condutor é eletricamente acoplado ao segundo condutor via o um ou mais elos na segunda frequência. Cláusula 16: O método de acordo com a cláusula 13, compreendendo ainda gerar, em um dispositivo de detecção incluindo a sonda capacitiva, potência com base em um gradiente de temperatura, vibrações, movimento, ou combinação dos mesmos, para energizar o dispositivo de detecção. Cláusula 17: O método de acordo com a cláusula 16, compreendendo ainda, simultaneamente com a geração do dado de sensor, gerar segundo dado de sensor usando um segundo sensor. Cláusula 18: um veículo compreendendo: um tanque de combustível; uma unidade sensora posicionada no tanque de combustível, a unidade sensora compreendendo: uma sonda capacitiva incluindo um primeiro condutor e um segundo condutor; e um rádio para gerar um sinal com base em uma medição associada com a sonda capacitiva e para fornecer o sinal para o primeiro condutor para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão. Cláusula 19: o veículo acordo com a cláusula 18, compreendendo ainda um controlador de sensor configurado para: causar que o sinal de coleta de dado sem fio seja transmitido para a unidade sensora; e receber o sinal gerado pelo rádio depois de o sinal de coleta de dado sem fio ser transmitido. Cláusula 20: o veículo de acordo com a cláusula 19, em que o controlador de sensor é configurado ainda para fazer com que um sinal de potência sem fio seja transmitido para a unidade sensora, em que a unidade sensora deriva potência para gerar o sinal a partir do sinal de potência sem fio.

[00238] Assim, as modalidades ilustrativas fornecem um método e aparelho para fornecer dado de sensor de uma maneira que provê informação desejada para a operação de uma aeronave. As modalidades ilustrativas fornecem uma capacidade para reduzir o número de componentes usados em um sistema sensor. Como um resultado, o peso, custo, e tempo necessários para instalar um sistema sensor podem ser reduzidos usando uma ou mais modalidades ilustrativas.

[00239] Assim, uma ou mais modalidades ilustrativas podem ser implementadas para reduzir a necessidade para fios em uma aeronave. Nos exemplos ilustrativos, a arquitetura para o sistema sensor 202 pode ser usada em áreas nas quais o encaminhamento de fios pode ser mais difícil que o desejado bem como em áreas nas quais o uso de fios é indesejável.

[00240] Com uma modalidade ilustrativa, a formação de aberturas para fios e a entrada de fios em áreas, tais como um tanque de combustível, pode ser reduzida ou eliminada. Como um resultado, problemas com relação ao encaminhamento de fios, a passagem de fios e de outros componentes das estruturas para reduzir efeitos, tais como a formação de arco ou descarga, de eventos magnéticos indesejados que aparecem, tais como descarga elétrica ou eletricidade estática, podem ser reduzidos ou desnecessários.

[00241] A descrição das diferentes modalidades ilustrativas foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição, e não é destinada a ser exaustiva ou limitada às modalidades na forma exposta. Muitas modificações e variações serão aparentes para aqueles de conhecimento comum na arte. Ainda, diferentes modalidades ilustrativas podem fornecer diferentes características em comparação com outras modalidades ilustrativas.

[00242] A modalidade ou modalidades selecionadas são escolhidas e descritas a fim de mais bem explicar os princípios das modalidades, a aplicação prática, e para permitir que outros de conhecimento comum na arte compreendam a exposição para várias modalidades com várias modificações, quando forem apropriadas para o uso particular contemplado.

Claims

1. Dispositivo sensor (2500, 2700), caracterizadopelo fato de que compreende: uma sonda capacitiva (2504, 2506, 2802, 2804) formada de um primeiro condutor (2506, 2802) e um segundo condutor (2504, 2804), o primeiro e o segundo condutores sendo configurados para determinar uma medição com base na capacitância entre o primeiro condutor e o segundo condutor; e um rádio (2818) para gerar um sinal com base na medição associada com a sonda capacitiva; o rádio é configurado para fornecer o sinal para o primeiro condutor (2506, 2802) para transmissão usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

2. Dispositivo sensor de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um ou mais elos que se estendem pelo menos pela metade do trajeto entre o primeiro condutor (2506, 2802) e o segundo condutor (2504, 2804) para controle de nível de radiação de fenda.

3. Dispositivo sensor de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o primeiro condutor (2506, 2802) é eletricamente isolado do segundo condutor (2504, 2804) em uma primeira frequência e em que o primeiro condutor (2506, 2802) é eletricamente acoplado ao segundo condutor (2504, 2804) em uma segunda frequência, em que a primeira frequência é inferior à segunda frequência.

4. Dispositivo sensor de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 2, caracterizadopelo fato de que o primeiro condutor (2506, 2802), o segundo condutor (2504, 2804), ou ambos, definem uma ou mais fendas.

5. Dispositivo sensor de acordo com qualquer das reivindicações 1, 2 ou 4, caracterizadopelo fato de que compreende ainda uma rede de adaptação e uma alimentação acoplando o rádio (2818) à sonda capacitiva.

6. Dispositivo sensor de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 2 ou 4 a 5, caracterizadopelo fato de que compreende ainda um dispositivo de coleta de potência, configurado para derivar potência a partir de sinais sem fio recebidos.

7. Dispositivo sensor de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o dispositivo de coleta de potência é configurado para gerar potência a partir de pelo menos um dentre um gradiente de temperatura, vibrações ou movimento.

8. Método, caracterizadopelo fato de que compreende: gerar dado de sensor usando uma sonda capacitiva (2504, 2506, 2802, 2804) formada de um primeiro condutor (2506, 2802) e um segundo condutor (2504, 2804); e transmitir um sinal com base no dado de sensor; prover o sinal para o primeiro condutor (2506, 2802); transmitir o sinal usando a sonda capacitiva como uma antena de transmissão.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o sinal é transmitido em uma primeira frequência e o dado de sensor é gerado com base em uma leitura elétrica em uma segunda frequência, em que a segunda frequência é inferior à primeira frequência.

10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 8 e 9, caracterizadopelo fato de que compreende ainda gerar, em um dispositivo de detecção incluindo a sonda capacitiva, potência com base em um gradiente de temperatura, vibrações, movimento, ou combinação dos mesmos, para energizar o dispositivo de detecção.