CN101313317B - 数据载体、用于数据载体的电路、以及信号询问方法 - Google Patents

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Abstract

在一种用于数据载体(1)的电路(3)中,其中该数据载体(1)包括用来提供代表环境参数的传感器信号(SS)的传感器(2)和用来与询问站点进行无接触通信的通信装置(CM),提供了用于将电路(3)连接至通信装置(CM)的第一连接元件和用于建立电路(3)到传感器(2)的电连接的第二连接元件,其中第二连接元件是由第一连接元件实现的,并且其中电路(3)包括传感器信号处理级(11A),其用于经由第一连接元件接收所述传感器信号(SS),并对所接收到的传感器信号(SS)进行处理。

Description

数据载体、用于数据载体的电路、以及信号询问方法
技术领域
本发明涉及一种用于数据载体的电路,该电路被设计成用于与读和/或写站点进行通信。
本发明还涉及一种数据载体,该数据载体包括根据前一段所述的电路以及传感器装置。
本发明还涉及一种用于传送测量数据的系统,该系统包括根据前一段所述的数据载体以及读和/或写站点。
本发明还涉及一种向数据载体中的传感器装置询问传感器信号的方法,其中数据载体包括根据第一段所述的电路以及传感器装置。
本发明还涉及一种用在根据第二段所述的数据载体中的传感器。
背景技术
从文献EP0563713中可以知道一种用于传送测量数据的系统,其执行了一种对来自数据载体中的传感器装置的传感器信号进行询问的方法。该已知的系统包括读/写站点以及至少一个无接触型的数据载体。数据载体包括用于逻辑运算及信号处理的集成电路以及与该电路连接的通信线圈装置。通信线圈装置用于与读/写站点的相应通信线圈装置进行电感耦合,从而对数据载体中的电路进行供电并且用读/写站点产生和发送的射频信号对该电路进行操作。数据载体还包括传感器装置,其用于感测环境参数,并且提供代表了感测到的环境参数的传感器信号。在现有技术的数据载体中,通信线圈装置经由天线连接焊盘与电路连接。传感器装置经由不同于天线连接焊盘的传感器连接装置与电路连接。通过电路对传感器装置供电。在操作中,该已知的读/写站点产生所述射频(RF)载体信号,该信号对所述数据载体供电并且将传感器数据询问命令发送至数据载体。数据载体的电路对该命令进行检测并且对来自传感器装置的所述传感器信号进行询问,并且经由RF信号返回代表了传感器信号的测量数据。
该已知系统具有这样的问题,即,要么传感器装置必须与电路集成以便利用与电路的基于半导体的接口,这样的集成显然相对昂贵并且占用太多半导体空间;要么在利用位于电路外部的传统传感器的情况下,该传感器必须经由其它连接焊盘与电路连接。
发明内容
本发明的目的是提供在上文中提到的那种类型的电路、在上文中提到的那种类型的数据载体、在上文中提到的那种类型的系统、以及在上文中提到的那种类型的方法,它们能克服上述缺点。
为了实现上述目的,根据本发明的电路提供了根据本发明的特征,所以根据本发明的电路的特征如下:
一种用于数据载体的电路,该数据载体包括用来提供代表了环境参数的传感器信号的传感器装置和用来与询问站点进行无接触通信的通信装置,所述电路包括:用于将电路连接至通信装置的第一连接装置,和用于建立电路到传感器装置的电连接的第二连接装置,其中第二连接装置是由第一连接装置实现的,并且其中电路包括传感器信号处理装置,其用于经由第一连接装置接收所述传感器信号,并且对所接收到的传感器信号进行处理。
为了实现上述目的,根据本发明的数据载体包括根据本发明的电路。
为了实现上述目的,根据本发明的系统包括读和/或写站点和至少一个根据本发明的数据载体。
为了实现上述目的,根据本发明的方法具有根据本发明的特征,于是根据本发明的方法的特征如下:
一种用于对来自数据载体中的传感器装置的传感器数据进行询问的方法,其中数据载体是根据本发明设计的,所述方法包括以下步骤:经由数据载体的电路的第一连接装置来接收传感器信号,其中连接装置与数据载体的通信装置连接,并且连接装置建立了电路和传感器之间的电连接。
为了实现上述目的,根据本发明的传感器具有根据本发明的特征,于是根据本发明的传感器的特征如下:
一种用在数据载体中的传感器,数据载体是根据权利要求8设计的,传感器包括传感器连接焊盘,焊盘用于建立与数据载体的电路的电连接,传感器还包括对环境参数进行感应的感应器件,并且该感应器件由支撑电压供电,并且当该感应器件被供电后,该感应器件提供取决于环境参数的传感器信号,传感器还包括电源,其用于将支撑电压提供给感应器件,传感器还包括连接电路,其用于对提供至传感器连接焊盘的射频信号进行检测,并且响应于对射频信号的检测来将电源连接至感应器件。
根据本发明的特征的提供产生了这样的优点:通过采用电路的第一通信装置(其不仅用于与读/写站点交换数据,而且用于对来自传感器的传感器信号进行询问),以相对简单的方式,可将传感器连接至数据载体的电路。另外,这还提供了这样的优点,即无需在电路内提供基于半导体的接口,并且电路中无需其它专用的连接装置来将传感器连接至电路。特别地,可以在数据载体中以可靠有效的方式并入并使用现有的并已经过实践证明有效的标准传感器,这些传感器相对便宜并且可以是自供电或者非自供电类型的,于是这将加速配备有传感器的射频识别器件(例如用于物流、安全应用、和/或货物监控目的)进入商业市场。在本发明的优选实施例中,根据本发明的传感器将被用于根据本发明的数据载体中,这是因为其提供了这样的优势,即传感器的支持电源将仅仅在经由数据载体的通信装置接收到RF场时被利用。由于支持电源将仅仅在传感器信号将有可能被询问的情况下被利用,而这种情况实际上仅仅发生在接收到为数据载体电路的操作提供电能的RF场时,所以这将显著地延长传感器的支持电源的工作寿命。
本发明的一些方案提供了连接器,其用于将数据载体的通信装置连接至数据载体的电路。但是,在优选方案中,电路包括用于允许通信装置被键合至或者焊接至电路的连接焊盘。这提供了这样的优势,即电路可以很容易地被连接至数据载体的通信装置,同时,通过使得传感器连接焊盘或线要么直接与电路的连接焊盘连接要么直接与通信装置部分连接(在所有情况下,这都仅仅经由与通信装置连接的电路连接焊盘来提供传感器和电路之间的电连接),可以建立与传感器的电接触。
根据本发明的其它方案提供了这样的优点,即,以良好受控且非常有效的方式,在无论是否添加到RF信号以进行进一步的处理的情况下,可从电路的连接焊盘拾取到经由电路的连接焊盘接收到的传感器信号。
根据本发明的其它方案提供了这样的优点,即,用于拾取或者接收传感器信号的测量时间周期可根据例如进一步处理程序而精确地限定或定时,并且随后,定时可以将与传感器信号处理无关的电路的其它操作或者操作模式考虑进去,从而避免了传感器信号的拾取对其它操作的任何干扰。
根据本发明的其它方案提供了这样的优点:测量时间周期将考虑物理边界条件。这些物理边界条件要么是由电路的电特性(例如,测量电容器的充电时间、电路的功耗、和有效缓冲功率等)和传感器的电特性给出的,要么是在电路内对传感器信号进行处理的方式给出的。这将增加整个系统的可靠性。
根据本发明的其它方案提供了这样的优点:传感器信号处理装置提供了专用转换,其将传感器信号转换到符合进一步处理要求的传感器信号的表征。并入这些专用传感器信号转换装置的传感器信号处理装置提供了转换装置的可能的独立操作(打开或者切断),其与电路的通用处理装置无关。这给其提供了降低功耗的可能,这是因为转换装置仅仅需要在相对较短的周期(其可能等于或者不等于测量时间周期)内处于操作状态。
根据本发明的其它方案提供了这样的优点:提供了分立的通用处理装置,其提供了对传感器信号表征的专门利用。
通过参考下文中描述的实施例,本发明的这些和其它方面将得到说明并变得明显,但是本发明并不限于这些实施例。
附图说明
参考附图中所示的实施例,将通过非限制性示例的方式对本发明进行更详细的描述。
图1以框图的形式示出了根据本发明第一实施例的数据载体。
图2是由根据本发明第一实施例的数据载体所执行的根据本发明的方法的流程图。
图3是根据本发明第二实施例的数据载体的框图。
图4是根据本发明第三实施例的数据载体的框图。
图5是由根据本发明第三实施例的数据载体所执行的根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了数据载体1,其用于根据国际标准ISO 14443类型A与所谓的读/写站点(未在图1中示出)进行无接触通信。应该注意的是,可替换地,可以使用其它标准,例如ISO 14443类型B或者与所谓的近场通信(NFC)器件相关的其它标准或者与超高频应用相关的其它标准。还可以考虑一般的通信协议。总的说来,至少一个这种数据载体1和读/写站点的结合实现了一种用于传送数据的系统,这将在下文中进行详细描述。
数据载体1包括传感器装置、电路3、和通信装置。
传感器装置用于提供代表环境参数的传感器信号SS。在当前情况下,传感器装置由温度传感器(下文中标为传感器2)实现,传感器信号SS代表了邻近数据载体的环境温度。传感器2包括传感器连接焊盘2A和2B,它们用于提供与电路3的电连接。传感器2还包括射频(RF)阻挡电感4、感应器件5、和支撑电源6。如图1所示,感应器件5与RF阻挡电感4串联,这就确保了提供在传感器连接焊盘2A和2B之间的RF信号被阻挡而不能通过感应器件5。感应器件5被示意性地连接至支撑电源6,于是使得支撑电压VDCS能够在不影响数据载体1的RF性能的情况下被提供至感应器件5。在当前情况下,传感器信号SS的值是环境温度的函数。然而,显然的是,还可以使用其它传感器类型(例如气体识别传感器、气压传感器或者辐射敏感传感器等),并且传感器信号SS代表了各个环境参数。还应该注意的是,传感器信号SS还可以显示与环境参数相关的形式、形状、频率或者相位。
通信装置被实现为偶极天线CM。偶极天线CM用于从读/写站点接收RF信号,并且用于将所述RF信号提供给电路3,以便提供能量给电路3,并且用于与电路3交换数据。图3仅仅示出了偶极天线CM的一部分。
电路3被实现为集成电路。在该连接中应该注意的是,分立实现也是可行的。电路3包括第一连接装置,其用于连接至数据载体1的通信装置CM。在当前情况下,第一连接装置由连接焊盘7和8形成,它们被提供和设计成允许偶极天线CM通过焊接的方式被连接至电路3。应该注意的是,通信装置CM可用于建立键合连接,即设计成键合焊盘,或者可选地设计成插入连接器,但是也可以考虑提供所需电连接的其它技术。
电路3还包括电源电压产生装置9和通用处理装置10以及传感器信号处理装置11A。
电源电压产生装置9用于根据接收到的RF信号产生电源电压VDD,并且电源电压产生装置9被要求用于对通用处理装置10以及至少传感器信号处理装置11A的部分进行供电。电源电压产生装置9包括肖特基二极管11B和缓冲电容器12,它们串联在连接焊盘7和8之间,如图1所示。电源电压产生装置9还包括阻挡电容器13,其提供对来自偶极天线CM的由肖特基二极管11B和缓冲电容器12建立的DC电源电压VDD的阻挡,从而避免了由偶极天线CM造成的电源电压VDD的任何短路。电源电压产生装置9还包括与缓冲电容器12并联的电阻器14,用以确保肖特基二极管11B的最小正向电流。虽然电阻器14被描述成单独的电路元件,但是应该提到的是,它本质上反映了由电路3产生的负载,该负载至少引起了最小的电流。
通用处理装置10用于处理通过RF信号从读/写站点传送至数据载体1的数据,并且用于通过RF信号将数据发送回读/写站点。用于执行这些功能的多个不同的设计对于本领域技术人员来说是已知的,因此在此不再详述。现在将重点放在本发明上,通用处理装置10用于产生定时信号TS并将其提供给传感器信号处理装置11A,从而允许传感器信号处理装置11A在由定时信号TS确定的时间周期内处理传感器信号SS。通用处理装置10还用于从传感器信号处理装置11A接收传感器数据SD(该数据代表了传感器信号SS),并且,例如在接收到来自读/写站点的查询命令时,将这些传感器数据SD发送至读/写站点。
传感器信号处理装置11A用于经由所述连接焊盘8和7接收所述传感器信号SS,并且用于对所接收到的传感器信号SS进行处理以便产生传感器数据SD。传感器信号处理装置11A包括测量电容器15、第一开关晶体管16、定时级17、和模数转换器18。
测量电容器15被连接在连接焊盘7和8之间,其与第一开关晶体管16串联,如图1所示。定时级17包括输入端,其连接至通用处理装置10用于接收所述定时信号TS。定时级17还包括第一输出端,其连接至第一开关晶体管16的栅极,用于将导通控制信号GS提供给第一开关晶体管16的控制电极。在当前情况下,第一开关晶体管16是所谓的增强型场效应晶体管(FET),因此控制电极被指定为“栅极”。如果是双极型晶体管(例如公知的NPN或PNP型),那么控制电极被指定为“基极”。定时级17还包括第二输出端,其连接至模数转换器18,从而将转换器控制信号CS提供给模数转换器18。模数转换器18的输入端连接在测量电容器15和第一开关晶体管16之间,以便对可在该电路点从测量电容器15获取的电压的模拟数值进行感测。本领域技术人员可立刻理解的是,测量或数据获取是在参考电势的基础上进行的,这在图中没有明确地指示出来。还应该注意的是,也能产生要获取的电压降的电阻器可代替测量电容器15。
在当前情况下,定时信号TS触发定时级17以使之在某个测量时间周期t期间持续发送导通控制信号GS,于是在测量时间周期t期间,第一开关晶体管16处于导通模式,而在测量时间周期t之后,第一开关晶体管16处于非导通模式。这就使得测量电容器15在测量时间周期t期间内被传感器信号SS充电。在测量时间周期t过去以后,定时级17发送转换器控制信号CS,该信号触发模数转换器18,以将在测量电容器15和第一开关晶体管16之间拾取到的电压转换成传感器数据SD。因此,模数转换器18构成了用于将传感器信号SS转换成表征信号(代表了传感器数据SD)的转换器装置。
由于在测量时间周期t期间,测量电容器15使经由偶极天线CM接收到的RF信号短路,于是,电路需要被缓冲电容器12供电,根据下式,测量时间周期t被限制在时间周期下限t1和时间周期上限t0之间:
t1≤t≤t0时间周期下限t1取决于用于对测量电容器15进行充电的充电时间常数,这是由测量电容器15的电容值C1和RF阻挡电感L2的欧姆元件RL2以及第一开关晶体管16的导通模式电阻RT1确定的,由下式(式1)表示:
t1≥(RL2+RT1)·C1
时间周期上限t0是由电路3的电特性限定的。与之相关的是,最小要求电源电压VDD值UCHIP下的功耗PCHIP,以及缓冲电容器12的电容值C0。下式(式2)表示了时间周期上限t0与这些参数的关系:
t 0 ≤ C 0 · UCHIP 2 2 · PCHIP
为了确保数据载体1的正常功能,需要对在以上用于限定两个时间周期极限t1和t0的两式中使用的参数彼此间进行仔细地权衡。
在另一个实施例中,另一RF阻挡电感可与第一开关晶体管16的漏极以及连接点CP串联,其中连接点CP与连接焊盘7以及阻挡电容器13连接。这个另一RF阻挡电感能改进电路3的操作,这是由于在测量时间周期t期间,有效地阻挡了RF信号,避免了测量电容器15进行短路,于是RF信号在测量时间周期t期间仍然能用于产生电源电压VDD。
应该注意的是,由定时级17产生的两个信号CS和GS可能被通用处理装置10有选择地产生,在这种情况下,定时级17可被省略。还应该注意的是,信号CS可被用于在第一开关晶体管16被切换至导通模式的同时触发模数转换器18,这就意味着仅仅需要一个信号。
以下参见图2所示的流程图对数据载体1的操作进行描述,其中公开了对来自数据载体1中的传感器2的传感器信号SS进行询问的方法(下文中称为方法19)。
方法19从功能框20开始,其中假设了在数据载体1的位置上可以获得由读/写站点产生的RF场。
方法19继续至功能框21,其中对是否能在数据载体1的位置上以足够的强度获取所接收到的由读/写站点产生的RF场进行了测试,以便启动数据载体1的操作,这是一个基本要求。如果该基本要求未得到满足,那么方法19沿着N分支返回至等待回路,直到该基本要求得到满足。如果该基本要求得到满足,那么方法19随着Y分支进入功能框22。
在功能框22中,数据载体的标准操作被启动,在该标准操作中,数据载体将接收来自读/写站点的命令,并且将响应消息发送回读/写站点,在这两种情况下,RF场都被用于通信目的并用于对数据载体1供电。
根据本发明,在功能框23中,还对是否需要传感器数据SD进行了测试。由于从读/写站点接收到的命令,或者由于软件或固件的内部定时或逻辑状态或处理,可能会使得这种需求出现。如果不需要传感器数据SD,那么方法19随着N分支进入前一段所描述的回路。如果需要传感器数据SD,那么方法19随着Y分支进入功能框24。
在功能框24中,第一开关晶体管16被切换至其导通模式,该方法进入功能框25。
在功能框25中,对测量时间周期t是否过去进行测试。如果测量时间周期t还未过去,那么该方法随着N分支进入回路,该回路继续对测量时间周期t是否过去进行测试。同时,电路3由缓冲电容器12供电,并且传感器2对测量电容器15进行充电。如果测量时间周期t已经过去,那么该方法随着Y分支进入功能框26。
在功能框26中,第一开关晶体管16被切换至其非导通模式,这使得测量电容器15的充电停止,并且电路3由RF场供电。该方法继续至功能框27,其中,模数转换器18被启动,用于将从测量电容器15获取的模拟电压转换成由传感器数据SD给出的数字表征。在模数转换器18完成模拟电压至传感器数据SD的转换之后,传感器数据可被通用处理装置10获取以进行进一步的处理,并且模数转换器18被关闭,以便降低功耗。
根据对这些传感器数据SD是怎么被进一步处理进行限定的实际应用方案,传感器数据SD或者被内部地处理或者被发送至读/写站点,或者被内部地处理,随后将处理结果发送至读/写站点。
然后,程序在功能框21重新开始。
在本实施例中,支撑电源6总是与感应器件5连接,这就显著地限制了该电源的寿命。
与第一实施例不同,本发明的第二实施例提供了传感器2,其中支撑电源6的寿命被延长。除了支撑电源6、RF阻挡电感4和感应器件5之外,根据本发明的第二实施例的传感器2还包括连接电路29,其用于仅仅在RF场被接收到的情况下将支撑电源6连接至感应器件5。于是,仅仅在电路3很可能被激活的情况下,感应器件5才被供电,在这种情况下,很可能对来自传感器2的测量信号SS进行询问。
连接电路29包括增强型FET类型的第二开关晶体管30,该第二开关晶体管30被连接在支撑电源6和感应器件5之间(参见图3),并且包括RF检测器电路31,该检测器电路的两个输入端与连接焊盘7和8连接,该检测器电路的输出端与第二开关晶体管30的栅极连接,如图3所示。RF检测器电路31包括串联的第二肖特基二极管32和第二缓冲电容器33。第二肖特基二极管32和第二缓冲电容器33之间的连接点形成了连接电路29的输出端,该输出端连接着第二开关晶体管30的栅极。第二电阻器34与第二缓冲电容器33并联。在操作期间,这就意味着RF场是可获取的,第二肖特基二极管32作为整流器并对RF场进行整流,RF场对第二缓冲电容器33进行充电。在第二开关晶体管30的栅极上建立的电压将第二开关晶体管30驱动至导通模式,于是可获得支撑电压VDCS,来对感应器件5进行供电。第二电阻器确保了流经肖特基二极管32的最小电流。
根据图4所示的本发明的第三实施例,数据载体1配备有无源传感器2,该无源传感器2不同于前面的实施例,它不包括支撑电源6。在当前情况下,电路3包括允许这种无源传感器2进行操作的措施。
在当前情况下,除了第一开关晶体管16之外,传感器信号处理装置11A还包括第一滤波电容器34、第二滤波电容器35、和第三滤波电容器36,这三个滤波电容器34、35和36实现了RF信号阻尼装置。应该注意的是,可以采用诸如有源滤波器之类的其它滤波装置来代替这三个电容器34、35和36,或者除了这些电容器34、35和36之外还增加诸如有源滤波器之类的其它滤波装置。传感器信号处理装置11A还包括第三电阻器37和放大级38。在这种情况下,放大级38为一种由运算放大器实现的非反相放大器。放大级38的反相输入端(-)连接至第一开关晶体管16和第一滤波电容器34之间的连接点。第三电阻器37形成了放大级的反馈通路。第二滤波电容器与第三电阻器并联。第三滤波电容器36连接在放大级38的输出端和第一连接焊盘7之间。放大级38的同相输入端(+)连接至通用处理装置10。放大级38还连接着定时级17,以便接收操作控制信号AT。放大级38还根据操作控制信号AT来打开或关闭。用于放大级38的电源电压等于电源电压产生装置9提供给电路3的其它部分的电源电压VDD。
定时级17如在前述实施例中讨论的那样提供导通控制信号GS。此外,定时级以与栅极控制信号GS异步的方式为放大级38提供操作控制信号AT。
在这种情况下,通用处理装置10为放大级38提供参考电压Vref。然而,应该注意的是,还可以提供一个独立于通用处理装置的参考电压源,例如该参考电压源形成传感器信号处理装置11A的一部分。通用处理装置10还接收放大级38的输出信号Vout并对输出信号Vout进行处理,从而确定传感器数据SD,该传感器数据SD代表了传感器信号SS。因此,转换器装置在此被放大级实现,并且传感器信号SS的表征信号为输出信号Vout
在操作期间,通用处理装置10通过向定时级17发出定时信号TS来触发传感器数据SD获取。定时级17将第一开关晶体管16驱动至其导通模式。在接下来的测量时间周期t中,电路由缓冲电容器12供电,这是因为RF信号被三个滤波电容器34、35和36阻尼。放大级38根据下式(式3)产生输出信号Vout
U out ≅ ( 1 + R 2 R T )
其中,R2是第三电阻器的电阻值,RT是感应器件5的例如取决于温度的电阻值。在这种情况下,感应器件5的电阻值RT是由通用处理装置10根据下式(式4)计算出来的:
R T ≅ R 2 ( U ref U out - U ref )
并且物理数值(例如温度)可通过查找表获取。在这种情况下,传感器数据SD(它会被进一步处理)确实代表了温度。然而,处于某些原因会要求跳过对感应器件的电阻值RT的计算。在这种情况下,输出信号Vout被直接处理。
在获取到传感器数据SD以后,定时级17将第一开关晶体管16驱动回其非导通模式,并且禁止放大级38的操作。随后,数据载体1的操作如本领域所公知的那样继续,这使得传感器数据SD被进一步内部地处理,或者通过利用RF场使得传感器数据SD被发送至读/写站点。
可选地,传感器数据SD可能代表了未经过先前转换的输出信号Vout。在这种情况下,读/写站点必须进一步处理所谓的原始数据。
应该提到的是,在其它实施例中可以省略三个滤波电容器34、35和36。这意味着,一方面RF场将存在,用于在测量时间周期t期间产生电源电压,另一方面RF场还将出现在输出信号Vout中,这就要求通用处理装置10来执行更加复杂的信号处理,以便获取传感器数据SD。
现在将通过参考图5的流程图中所示出的根据本发明的方法,对根据第三实施例的数据载体1的操作进行说明。不同于图2中的流程图,流程图5示出了跟随在从第一实施例中获知的功能框23之后的功能框39至43。
在功能框39中,第一开关晶体管16被驱动进入其导通模式,并且RF信号被RF信号阻尼装置阻尼。同时,放大装置38被激活,随后该方法19进入功能框40。
在功能框40中,通用处理装置10产生参考电压Vref并将其发送至放大装置38,放大装置38根据式3放大传感器信号SS,随后该方法19进入功能框41。
在功能框41中,通用处理装置10读取来自放大装置38的输出电压Vout,随后该方法19进入功能框42。
在功能框42中,通用处理装置10根据式4处理输出信号Vout,并且从查找表中获取温度,随后该方法19进入功能框43。
在功能框43中,第一开关晶体管16被驱动进入其非导通模式,并且放大装置38被禁止放大。随后,方法19返回至功能框21。
总的说来,由本发明提供的措施提供了这样的优势,可以使用相对便宜的传统无源传感器2或者传统有源传感器2或者根据本发明第二实施例的改进的有源传感器2。在任一情况下,传感器均与数据载体1的电路3的连接装置简单地连接,该连接装置还与数据载体1的通信装置连接。
应该注意的是,通用处理装置10可由处理器实现,该处理器具有可在电路3内部获取的与该处理器相关的存储器,或者通用处理装置10可由具有内部存储器的微处理器实现。然而,还可以考虑硬连线逻辑电路。
虽然定时级17被上述描述为电路3中的结构元件,但是应该注意的是,它还可有选择地由通用处理装置10执行的软件实现。
应该注意的是,电路3(尤其是电路3的电子元件11A、9和10)的所有实施例将如所述的那样以相同的方式执行,而不考虑它们是否如本发明第一和第二实施例所示的那样或者如本发明第三实施例所示的那样与两个连接焊盘7和8连接。实际上,电路(3)提供了关于电子元件11A、9和10的对称性,这使该电路能以任一方式与焊盘7、8连接。
虽然,图示说明了本发明的各种实施例的附图示出了,传感器装置2通过传感器连接焊盘2A和2B被连接至通信装置CM的部分,以及通信装置CM最终被连接至连接焊盘7和8,但是应该提到的是,传感器连接焊盘2A和2B可能有选择地直接连接至连接焊盘7和8,例如通过公知的方法在彼此之上或并排或以任何其它可行方式。
虽然第一开关晶体管16在附图及各个实施例的通篇描述中总是被示作场效应晶体管,但是应该注意的是,第一开关晶体管16的功能可能有选择地由多个其它元件实现,例如模拟开关、PNP晶体管等。
还应该注意的是,设计电源电压产生装置9的基本思想可由本领域技术人员已知的任何更先进的设计所代替,例如,单独的与半波或全波整流器结合的单个或多个电压泵,或者与线性电压控制器结合。
还应该注意的是,设计RF检测电路31的基本思想可由本领域技术人员已知的任何更先进的设计所代替,例如,单独的与半波或全波整流器结合的单个或多个电压泵,或者与线性电压控制器结合。
虽然,在通篇描述中提到的都是偶极天线,但是应该注意的是,即使是形成直流短路的所谓的环形天线、或者不形成直流短路的任和其它天线(例如所谓的微型贴片天线)、或者是所谓的折叠偶极天线的任何其它天线都可以考虑。
还应该注意的是,传感器数据SD的其它处理可能还包括对在不同测量时间(时刻)产生的传感器数据SD进行存储,从而能对阈值的趋势或者传递进行判断。
应该注意的是,上述实施例说明了而不是限制了本发明,并且本领域技术人员将能在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计出多种替换实施例。在权利要求中,括号中的标号不应该被解释为限制权利要求。词语“包括”的使用并不排除除了权利要求中所陈述的元素和步骤之外其它元素和步骤的存在。词语“一个”或者“一种”的使用并不排除多个该元素的存在。本发明可通过包括多个不同元件的硬件实现,和/或者通过适当地编程了的处理器实现。在列举了多个装置的装置权利要求中,这些装置中的多个可通过同一种硬件实现。事实仅仅在于,在相互不同的从属权利要求中陈述的某些方法并不表示这些方法的结合不能用作优选实施例。

Claims (15)

1.一种用于数据载体(1)的电路(3),所述数据载体(1)包括用来提供传感器信号(SS)的传感器装置(2)和用来与询问站点进行无接触通信的通信装置(CM),所述传感器信号(SS)代表了环境参数,所述电路(3)包括:
用于将所述电路(3)连接至所述通信装置(CM)的第一连接装置,和用于建立所述电路(3)到所述传感器装置(2)的电连接的第二连接装置,
其中所述第二连接装置是由所述第一连接装置实现的,并且其中所述电路(3)包括传感器信号处理装置(11A),传感器信号处理装置(11A)用于经由所述第一连接装置接收所述传感器信号(SS),并且用于处理所接收到的传感器信号(SS),
其中所述传感器信号处理装置(11A)包括转换装置(18;38),其用于将所述传感器信号(SS)转换成代表了所述传感器信号(SS)的表征信号(SD;Vout)。
2.如权利要求1所述的电路(3),其中
第一连接焊盘(7)和第二连接焊盘(8)组成了所述第一连接装置(7、8)。
3.如权利要求1所述的电路(3),其中
所述传感器信号处理装置(11A)包括连接至所述第一连接焊盘(7)的电容器(15;34)和与所述电容器(15)串联并且与所述第二连接焊盘(8)连接的第一开关晶体管(16),并且所述传感器信号处理装置(11A)向所述第一开关晶体管(16)的控制电极提供导通控制信号(GS),从而对所述第一开关晶体管(16)的导通模式进行控制。
4.如权利要求3所述的电路(3),其中所述传感器信号处理装置(11A)包括定时级(17),该定时级(17)在测量时间周期(口期间产生并提供所述导通控制信号(GS),从而使得所述第一开关晶体管(16)在所述测量时间周期(口期间被驱动 至其导通模式。
5.如权利要求4所述的电路(3),其中
所述定时级(17)在时间周期下限(t1)和时间周期上限(t0)之间提供所述导通控制信号(GS),其中所述时间周期下限(t1)由所述电容器(15)的充电时间常数限定,所述时间周期上限(t0)少由一功耗限定,而该功耗由所述电路(3)的电特性确定。
6.如权利要求1所述的电路(3),其中
提供了通用处理装置(10),其用于从所述转换装置(18;38)接收所述传感器信号(SS)的所述表征信号(SD;Vout),并且对所接收到的表征信号(SD;Vout)进行处理。
7.一种数据载体(1),其包括:
根据权利要求1至6的一个所述的电路(3),其中所述通信装置(CM)与所述电路(3)的所述第一连接装置连接,并且
所述电路(3)的所述第一连接装置电连接至所述传感器装置(2)。
8.一种用于传送测量数据的系统,其中
所述系统包括如权利要求7所述的数据载体(1)和用于对来自所述数据载体(1)的数据进行询问的读/写站点。
9.一种用于对来自数据载体(1)中的传感器装置(2)的传感器信号(SS)进行询问的方法(19),其中所述数据载体(1)是根据权利要求7设计的,所述方法(19)包括以下步骤:
经由所述数据载体(1)的电路(3)的第一连接装置来接收所述传感器信号(SS),其中第一连接装置与所述数据载体(1)的通信装置(CM)连接,并且第一连接装置建立了所述电路(3)和所述传感器(2)之间的电连接。
10.如权利要求9所述的方法,其中
接收所述传感器信号(SS)的所述步骤是这样执行的,即,向第一开关晶体管(16)的控制电极提供导通控制信号(GS),从而对所述第一开关晶体管(16)的导通模式进行控制。
11.如权利要求10所述的方法,其中
应用了用于提供所述导通控制信号(GS)的定时,从而使得所述 导通控制信号在测量时间周期(t)期间将所述第一开关晶体管(16)驱动至其导通模式。
12.如权利要求11所述的方法,其中
用于提供所述导通控制信号(GS)的所述定时具有时间周期下限(t1)和时间周期上限(t0),其中所述时间周期下限(t1)由所述电容器(15)的充电时间常数限定,所述时间周期上限(t0)由一功耗限定,而该功耗由所述电路(3)的电特性确定。
13.如权利要求12所述的方法,其中
所接收到的传感器信号(SS)被转换成代表了所述传感器信号(SS)的表征信号(SD;Vout)。
14.如权利要求13所述的方法,其中
所述表征信号(SD;Vout)被进一步处理。
15.一种用在数据载体(1)中的传感器(2),所述数据载体(1)是根据权利要求7设计的,所述传感器(2)包括:
传感器连接焊盘(2A,2B),其用于建立与所述数据载体(1)的所述电路(3)的电连接,以及
感应器件(5),其对环境参数进行感应,并且该感应器件(5)由支撑电压(VDSC)供电,并且当该感应器件(5)被供电后,该感应器件(5)提供取决于所述环境参数的传感器信号(SS),以及
电源(6),其用于将所述支撑电压(VDSC)提供给所述感应器件(5),以及
连接电路(29),其用于对施加至所述传感器连接焊盘(2A,2B)的射频信号进行检测,并且响应于对所述射频信号的检测来将所述电源(6)连接至所述感应器件(5)。 
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