CN101383020A - 环境敏感型无源电子标签 - Google Patents

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环境敏感型无源电子标签，涉及用于产品自动识别系统的电子标签，尤其是涉及一种可检测产品所处环境的湿度或温度敏感型无源电子标签。提供一种不仅能实现对产品进行识别，同时能对产品的湿度或温度进行检测的环境敏感型无源电子标签。设有基底、平面天线、电子芯片、叉指电极对和敏感层；平面天线设于基底上，电子芯片与平面天线电连接，电子芯片与平面天线构成谐振电路，电子芯片内存有产品识别码，叉指电极对与谐振电路并联，敏感层设于叉指电极对上，敏感层与叉指电极对构成电导型传感器。

Description

环境敏感型无源电子标签
技术领域
本发明涉及用于产品自动识别系统的电子标签，尤其是涉及一种可检测产品所处环境的湿度或温度敏感型无源电子标签。
背景技术
传统的电子标签主要由平面天线与电子芯片组成，其中平面天线在系统中呈感性，电子芯片则呈容性。当标签工作时，平面天线与电子芯片组成的谐振回路调谐在一固定频率，电子芯片中存储有产品识别码，平面天线则通过电感耦合方式向电子芯片提供能量，并实现与阅读器的数据交换。阅读器只能读出产品识别信息，而不能对产品所处的环境湿度或温度进行检测，功能单一。
有关电子标签技术已有一些报道，例如采用传感器来监测产品的环境状况，但电子标签是有源电子标签，其结构设置较复杂，成本较高。
公告号为CN201075229的实用新型专利提供一种电子标签结构，该电子标签结构包括有一电子标签层及一隔绝层，该电子标签层包括有天线及芯片，而该芯片与天线电性连接，该隔绝层为导电材料，而该隔绝层结合于该电子标签层的下方，且该电子标签层与隔绝层部分相互重叠，而该电子标签层的芯片设于该电子标签层与隔绝层相互重叠部分之外；藉此，以供导引无线电波及加强传递方向的信号，提高电子标签的读取率。
公开号为CN1945604发明专利申请公开了一种温度监控电子标签系统，是将温度传感器和电子标签技术相结合，制成有源的温控电子标签，并为之设计一种读取这个电子标签信息并可自动绘制出某期间温度变化曲线图的专用读写器，也可与用户的RFID系统并网，如超出温度范围，会自动报警提示。这种温控电子标签系统的特征在于：在有源电子标签里加装温度传感器，并在外壳设计一透孔，使之能有效捕捉温度的变化。并设置读写器来读取电子标签记录的温度变化信息，自动将读到的温度变化信息绘制出期间内时间与温度变化的曲线，对超过设定的温度范围信息读写器会特别提出警示。这个系统也可并入RFID应用系统联网应用。
公告号为CN201017322的实用新型提供了一种用于记录果蔬保鲜信息的电子标签装置，传感器通过A/D转换器与计算控制单元连接，实时时钟发生器通过双线串行总线接口与计算控制单元连接，计算控制单元通过同步串行接口与电子标签读写头连接，电子标签读写头与电子标签之间进行无线通信；实时时钟发生器和计算控制单元分别与电源连接。由于使用电子标签读写头和电子标签，能满足果蔬保鲜实时测控的需要，而且结构灵活，易于配置，无论是小规模的试验性引入，还是大规模的系统引入都可实现。结构简单，成本低。
发明内容
本发明的目的是提供一种不仅能实现对产品进行识别，同时能对产品的湿度或温度进行检测的环境敏感型无源电子标签。
本发明设有基底、平面天线、电子芯片、叉指电极对和敏感层；平面天线设于基底上，电子芯片与平面天线电连接，电子芯片与平面天线构成谐振电路，电子芯片内存有产品识别码，叉指电极对与谐振电路并联，敏感层设于叉指电极对上，敏感层与叉指电极对构成电导型传感器。
所述的敏感层可为湿度敏感层或温度敏感层。
湿度敏感层最好为TiO2敏感层，TiO2敏感层涂覆在叉指电极对上。
温度敏感层最好为BaTiOs系列热敏陶瓷材料敏感层。
所述的叉指电极对的两个电极分别与平面天线的始端和终端连接，电子芯片跨接在叉指电极对与平面天线的两个连接点之间。
平面天线由至少2圈螺旋线圈构成，螺旋线圈的形状可为矩形、圆形或其它平面几何形状；叉指电极对由至少2对叉指电极组成，叉指电极对的形状可为矩形、圆形或其它平面几何形状。
本发明的技术原理如下：本发明的平面天线与电子芯片构成了传统意义上的电子标签，可实现产品标识码的传递识别。叉指电极对与湿度敏感层(或温度敏感层)构成电导型传感器，可实现对湿度(或温度)的检测。当产品所处环境的湿度或温度变化时，电子标签的系统谐振频率会发生变化，或者在某一固定的工作频率下，系统谐振频率的相位会发生变化。即当该电子标签所处空间的相对湿度或相对温度发生变化时，则敏感层材料的电容率发生变化，从而使叉指电极对间的电容Csensor发生改变，而电子芯片的电容CIC与平面天线的电感Lcoil基本不随空间湿度或温度的变化而变化。由于叉指电极对、电子芯片和平面天线共同组成一并联回路，当叉指电极对间的电容改变时，就必然导致整个电子标签的电容发生变化，并最终改变了电子标签的谐振频率f0。因此通过阅读器系统，一方面可以获得电子芯片所传递的产品标识码信息，另一方面也可获得电子标签具有的谐振频率，从而能够实时地检测出标签所处环境的湿度和温度。
由此可见，与现有技术比较，本发明具有以下突出的优点和效果：可实现在对产品进行识别的同时能对产品所处的环境湿度或温度进行实时检测。而且本发明集成性好、结构简单、成本低、使用方便、灵敏可靠。此外本发明也可通过改变电导型敏感层材料，实现对其它环境参量的实时检测。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为图1的A处放大结构示意图。
实施例1
参见图1和2，本发明设有绝缘材料的基底1、平面天线2、电子芯片3、叉指电极对4和TiO2敏感层5(湿度敏感层)；平面天线2设于基底1上，电子芯片3与平面天线2电连接，电子芯片3与平面天线2构成LC谐振电路，电子芯片3内存有产品识别码，叉指电极对4与LC谐振电路并联，TiO2敏感层5涂覆在叉指电极对4上，TiO2敏感层5与叉指电极对4构成电导型传感器。叉指电极对4的两个电极分别与平面天线2的始端和终端连接，电子芯片3跨接在叉指电极对4与平面天线2的两个连接点之间。
平面天线2由4圈螺旋线圈构成，线圈的形状为矩形。叉指电极对4由5对叉指电极构成，叉指电极对4的形状为矩形。
实施例2
与实施例1类似，区别在于：将TiO2敏感层变换为BaTiOs系列热敏陶瓷材料，而无需改变其它结构，即可构成温度敏感型电子标签。

Claims (10)

1.环境敏感型无源电子标签，其特征在于设有基底、平面天线、电子芯片、叉指电极对和敏感层；平面天线设于基底上，电子芯片与平面天线电连接，电子芯片与平面天线构成谐振电路，电子芯片内存有产品识别码，叉指电极对与谐振电路并联，敏感层设于叉指电极对上，敏感层与叉指电极对构成电导型传感器。
2.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于所述的敏感层为湿度敏感层或温度敏感层。
3.如权利要求2所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于湿度敏感层为TiO2敏感层，TiO2敏感层涂覆在叉指电极对上。
4.如权利要求2所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于温度敏感层为BaTiOs系列热敏陶瓷材料敏感层。
5.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于所述的叉指电极对的两个电极分别与平面天线的始端和终端连接。
6.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于电子芯片跨接在叉指电极对与平面天线的两个连接点之间。
7.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于平面天线由至少2圈螺旋线圈构成。
8.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于螺旋线圈的形状为矩形或圆形。
9.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于叉指电极对由至少2对叉指电极组成。
10.如权利要求1所述的环境敏感型无源电子标签，其特征在于叉指电极对的形状为矩形或圆形。
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