CN105371923B - 无线燃料传感器系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及无线燃料传感器系统。一种传感器装置包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。该传感器装置还包括无线收发装置，该无线收发装置基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至第一导体，以便使用电容性探针作为传输天线进行传输。

Description

无线燃料传感器系统
技术领域
本公开总体上涉及一种飞机，并且具体地涉及飞机中的传感器系统。更具体地，本公开涉及用于无线传感器的系统的方法和装置，该无线传感器用于测量飞机的燃料箱中的燃料量(fuel quantity)。
背景技术
在操作飞机的过程中，需要确定关于飞机和飞机的周围环境的各种类型的信息。这些信息例如可以包括空速(airspeed)、机舱温度、飞机外面的温度、湿度、气压、油位、发动机温度、控制面的配置以及其他合适类型的信息。可以使用飞机中的传感器系统来确定这些信息。
目前，传感器通常通过配线和电缆连接至其他装置。例如，配线可以位于飞机的机翼中。这些配线可以从位于飞机的机身中的传感器系统的部分延伸至燃料箱或飞机的机翼中的其他位置处的传感器。此外，其他装置还可以位于燃料箱或机翼中，以便于进行测量以及生成传感器数据。
在制造飞机的过程中，对配线进行走线(routing)以便将传感器安装在燃料箱中是耗费时间的。此外，配线以及与配线相关联的其他装置的使用还会给飞机增加额外的重量。例如，可能需要针对配线的期望走线和分离而设置额外的结构，以减少由于环境影响而可能出现的电弧或放电。这些环境影响可以包括诸如闪电或静电的电磁场相互作用。
此外，配线的使用还会导致在燃料箱中形成开口以便将配线走线至燃料箱中的传感器。这些开口的形成和定位既费时又费钱。安装这些部件需要的增加的时间和费用会使飞机的制造时间增加。此外，配线和配线的开口数量还会导致增加的维护时间和费用。例如，需要对开口的密封件(seal)和配线的完整性进行额外的检查。并且，配线和密封件在飞机的使用寿命期间可能需要时常更换。因此，由于配线的使用会增加维护的时间和成本。
发明内容
在具体实施方式中，传感器装置包括电容性探针(capacitive probe)，该电容性探针包括内导体和外导体。电容性探针的内导体和外导体形成同轴波导(coaxialwaveguide)。具有在外导体上开口的狭槽的同轴波导形成有狭槽的同轴波导天线。传感器装置还包括无线收发装置(radio)，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至同轴波导天线来用于传输。
在另一具体实施方式中，方法包括使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据。该方法还包括使用电容性探针作为传输天线传输基于传感器数据的信号。
在另一具体实施方式中，交通工具(vehicle)包括燃料箱和位于燃料箱中的传感器单元。传感器单元包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。传感器单元进一步包括无线收发装置，该无线收发装置基于与电容性探针相关联的测量生成信号并且将信号提供至第一导体以用于使用电容性探针作为传输天线进行传输。
在一个说明性实施方式中，一种设备包括被配置为将多个无线电力信号发送至一组传感器单元的传感器控制器。传感器控制器进一步被配置为在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器收集器更进一步被配置为接收来自一组传感器单元的多个无线响应信号中的传感器数据。
在另一个说明性实施方式中，飞机燃料传感器系统包括一组传感器单元、无线系统和传感器控制器。一组传感器单元位于飞机的燃料箱中。无线系统被配置为在传感器控制器的控制下将多个无线电力信号和多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元并且接收从一组传感器单元发送的多个无线响应信号中的传感器数据。传感器控制器被配置为使得无线系统将多个无线电力信号发送至一组传感器单元。传感器控制器进一步被配置为使得无线系统在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器控制器更进一步被配置为接收来自无线系统的多个无线响应信号中无线传输的传感器数据。
在又一说明性实施方式中，传感器系统包括传感器、天线系统、能量收集装置和控制器。天线系统在物理上连接至传感器。天线系统被配置为发送和接收无线信号。能量收集装置被配置为从接收到的无线信号获得能量。控制器被配置为控制传感器进行测量，将测量数据保存为传感器数据，并且以无线信号发送传感器数据。
在另一说明性实施方式中，提出了一种用于生成传感器数据的方法。多个无线电力信号被发送至一组传感器单元。多个无线数据收集信号在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后被发送至该组传感器单元。多个无线响应信号中的传感器数据是从该一组传感器单元接收的。
在又一说明性实施方式中，提出了一种用于生成传感器数据的方法。在传感器单元处接收多个无线电力信号。在接收多个无线电力信号之后使用在传感器单元处的传感器进行多次测量。测量数据被存储为传感器数据。在接收到多个无线数据收集信号时在多个无线传感器数据信号中传输传感器数据。
在具体实施方式中，传感器装置包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体(例如，内导体)和第二导体(例如，外导体)的。例如，第一导体和第二导体可以形成同轴波导。传感器装置还包括无线收发装置，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的电容性读数(capacitive reading)生成信号并且将信号馈送给第一导体以使用电容性探针作为传输天线进行传输。
在具体的实施方式中，方法包括使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据。该方法还包括使用电容性探针作为传输天线传输基于传感器数据的信号。
在具体实施方式中，交通工具包括燃料箱和位于燃料箱中的传感器单元。传感器单元包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体和第二导体。传感器单元还包括无线收发装置，该无线收发装置用于基于与电容性探针相关联的电容性读数生成信号并且将信号馈送给第一导体以使用电容性探针作为传输天线进行传输。
上述特征和功能能够在本发明的各种实施方式中单独实现或者还可以在其他实施方式中被组合，其中进一步的细节可以参考以下描述和附图。
附图说明
图1是根据说明性实施方式的飞机的示意图；
图2是根据说明性实施方式的监测环境的框图的示意图；
图3是根据说明性实施方式的无线系统的框图的示意图；
图4是根据说明性实施方式的传感器单元的框图的示意图；
图5是根据说明性实施方式的用于生成传感器数据的传感器系统的状态的示意图；
图6是根据说明性实施方式的传感器系统的示意图；
图7是根据说明性实施方式的传感器系统的另一个示意图；
图8是根据说明性实施方式的传感器系统的另一个示意图；
图9是根据说明性实施方式的传感器系统的又一个示意图；
图10是根据说明性实施方式的时序图的示意图；
图11是根据说明性实施方式的传感器单元的框图的示意图；
图12是根据说明性实施方式的电路的框图的示意图；
图13是根据说明性实施方式的电路的框图的另一个示意图；
图14是根据说明性实施方式的传感器单元的示意图；
图15是根据说明性实施方式的传感器单元的另一个示意图；
图16是根据说明性实施方式的传感器单元的另一个示意图；
图17是根据说明性实施方式的传感器单元的又一个示意图；
图18是根据说明性实施方式的传感器单元的又一个示意图；
图19是根据说明性实施方式的传感器单元的再一个示意图；
图20是根据说明性实施方式的用于生成传感器数据的过程的流程图的示意图；
图21是根据说明性实施方式的用于发送无线数据收集信号的过程的流程图的示意图；
图22是根据说明性实施方式的数据处理系统的框图的示意图；
图23是根据说明性实施方式的框图形式的飞机制造与服役方法的示意图；
图24是其中可以实施说明性实施方式的框图形式的飞机的示意图；
图25是根据另一个说明性实施方式的传感器单元的示意图；
图26是根据说明性实施方式的图25的传感器单元的第二示意图；
图27是根据说明性实施方式的图25的传感器单元的第三示意图；
图28是根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的示意图；
图29是根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的另一个示意图；
图30是根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的示意图；
图31是根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分的另一个示意图；并且
图32是根据说明性实施方式的用于发送无线数据收集信号的过程的流程图的示意图。
具体实施方式
说明性实施方式认识到并考虑到可以采用无线传感器的使用来减少由在飞机中使用配线而引起的问题，诸如可能通过机翼延伸至燃料箱和飞机的配线。例如，通过减少或消除燃料箱中的传感器的配线的使用可以减少飞机的重量并且可以改善飞机的性能。例如，会出现针对飞机的在范围上、可操作性上和其他类型性能上的提高。此外，还可以减少将传感器安装在用于飞机的燃料箱中所需要的时间量。
说明性实施方式认识到并考虑到，目前用于燃料箱中的无线传感器采取电容性探针的形式。电容性探针可测量燃料箱中的燃料的水平。
说明性实施方式提供用于生成传感器数据的方法和装置。例如，装置可以包括传感器控制器。该传感器控制器被配置为将多个无线电力信号发送至一组传感器单元。传感器控制器被配置为在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元。传感器控制器还被配置为接收在来自一组传感器单元的多个无线响应信号中无线传输的传感器数据。
现在参考附图并且具体参考图1，根据说明性实施方式描述了飞机的示意图。在这个说明性实例中，飞机100具有附连至机身(body，主体)106的机翼102和机翼104。飞机100包括附接至机翼102的发动机108和附接至机翼104的发动机110。
机身106具有机头部(nose section)112和尾翼部(tail section)114。水平尾翼116、水平尾翼118和垂直尾翼120附连至机身106的尾翼部114。
飞机100是根据说明性实施方式的可以在其中实施传感器系统的飞机的实例。在这个说明性实例中，可以将传感器系统实施在飞机100中，以监测飞机100或飞机100周围环境中的至少一个。
如本文中所使用的，当与所列出的项一起使用时，短语“至少一个”指可以使用一个或者多个列出项的不同组合和可仅需要所列出的各项中的一项。例如，“项A、项B以及项C中的至少一项”可以包括但不限于项A、项A和项B、或者项B。该实例还可以包括项A、项B以及项C或者项B和项C。当然，可以存在这些项的任意组合。在其他实例中，“至少一个”例如可以是但不限于项目A中的两个、项目B中的一个和项目C中的十个，项目B中的四个和项目C中的七个以及其他合适的组合。该项可以是具体的对象、事物或者类别。换言之，至少一个指可以使用列表中的但是并非需要列表中所有项的任意组合项和任意数量的项。
在这个说明性实例中，燃料箱124和燃料箱126是可以由传感器系统监测的飞机100的部分的实例。具体地，传感器系统可监测燃料水平以及关于燃料箱124和燃料箱126的其他信息。以这种方式，传感器系统可以是这个说明性实例中的飞机燃料传感器系统。
现在转向图2，根据说明性实施方式描绘监测环境的框图的示意图。在这个说明性实例中，监测环境200包括被配置为生成关于飞机206的传感器数据204的传感器系统202。图1中的飞机100是其中可以实现以框图的形式示出的飞机206的一个方式的实例。
如所描述的，传感器系统202与飞机206在物理上相关联。当一个部件与另一部件“物理上相关联”时，该关联在所描述的实例中是物理关联。例如，诸如传感器系统202的第一部件可以被认为通过固定至如飞机206的第二部件、粘结至第二部件、安装至第二部件、焊接至第二部件、紧固至第二部件和/或以其它适合的方式连接至第二部件而与第二部件相关联。第一部件还可以利用第三部件连接至第二部件。第一部件同样可以被认为是通过形成为第二部件的部分、第二部件的延伸、或两者而与第二部件在物理上相关联。
在说明性实例中，传感器系统202包括用于生成传感器数据204的多个部件。如所描述的，传感器系统202包括传感器控制器208、无线系统210和传感器单元212。
传感器控制器208被配置为控制由传感器单元212生成传感器数据204。如所描述的，传感器控制器208可以用软件、硬件、固件或它们的组合来实施。当使用软件时，通过传感器控制器208执行的操作可以以被配置为在处理器单元上运行的程序代码来实现。当使用固件时，通过传感器控制器208执行的操作可以以存储在永久性存储器中以在处理器单元上运行的程序代码和数据来实现。当采用硬件时，硬件可包括电路，操作该电路以执行传感器控制器208中的操作。
在说明性实例中，硬件可以采取以下形式：电路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或被配置为执行多个操作的某种其他合适类型的硬件。利用可编程逻辑装置，装置可以被配置为执行多个操作。该装置可以在之后的时间里被重新配置或可以被永久配置为执行多个操作。可编程逻辑装置的实例包括：例如，可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、场可编程逻辑阵列、场可编程栅极阵列和其他合适的硬件装置。另外，过程可以实现在与无机组件相集成的有机组件中和/或可以完全由人之外的有机组件构成。例如，处理可以被实施为有机半导体中的电路。
无线系统210是硬件系统并且被配置为便于无线信号214的传输。在说明性实例中，参照射频信号来描述无线信号214。当然，无线信号214可采用除了射频信号之外的或代替射频信号的其他形式，或者射频信号。例如，无线信号214可以是射频信号、光信号、红外信号或无线信号的其他合适的类型中的至少一个。无线系统210可具有合适的架构或布置。例如，无线系统210可以是无线网络。
如所描述的，无线系统210被配置为在传感器控制器208的控制下将多个无线电力信号216和多个无线数据收集信号218传输至一组传感器单元212，并且从一组传感器单元212接收在多个无线响应信号220中无线传输的传感器数据204。这些信号仅是无线信号214的实例，而不是意味着穷举了无线信号214的实例。
如本文中所使用的，当针对项目使用“多个”时是指一个或多个项目。例如，多个无线电力信号216是无线电力信号216中的一个或多个无线电力信号。以类似的方式，当针对项目使用“组”时，同样意味着一个或多个项目。
如所描述的，传感器单元212处于飞机206之中或之上的位置222中。在一个说明性和非限制性实例中，一组传感器单元212可以位于位置222中的燃料箱224中。在说明性实例中，一组传感器单元212从多个无线电力信号216汲取进行操作的能量。换言之，多个无线电力信号216通过将能量以无线方式传递至一组传感器单元212来提供电力。在说明性实例中，多个无线电力信号216可以是未被调制的。换言之，如命令或数据的信息不包括在无线电力信号216中。
如所描述的，多个无线电力信号216中的一个无线电力信号可足以为一组传感器单元212提供能量。具体地，该能量是电能。
在一些实例中，多个无线电力信号216中的一个或多个额外的无线电力信号可以用于为一组传感器单元212中的一个或多个传感器单元212提供电能。在这种情况下，多个无线电力信号的使用可以多个无线电力信号216中的多个连续的无线电力信号的形式。多个无线信号的使用可以被称为用于一组传感器单元212的涓流充电处理(tricklecharging process)。通过使用多个无线电力信号，信号可以在较低的电平下被发送并且可以缩短持续时间。
此外，在一些情况下，可以使用多个无线电力信号216中的单个无线电力信号对一组传感器单元212中的一个传感器单元进行供电，而可以使用多个无线电力信号216中的多个无线信号对一组传感器单元212中的另一个传感器单元进行供电。换言之，可以在一组传感器单元212内混合无线电力信号216的传输。
从多个无线电力信号216获得的能量可以被一组传感器单元212所使用，以执行一个或多个操作。例如，当一组传感器单元212接收多个无线电力信号216时，一组传感器单元212进行测量并且将测量数据存储为传感器数据204。
当一组传感器单元212从无线系统210接收多个无线数据收集信号218时，该一组传感器单元212将传感器数据204通过无线系统210发送至传感器控制器208。如所描述的，可以对多个无线数据收集信号218进行调制以包括信息。这些信息可提供从传感器单元212收集传感器数据204所需要的命令、数据以及其他信息。如所描述的，传感器数据204通过无线系统210在多个无线响应信号220中被发送至传感器控制器208。
传感器控制器208处理传感器数据204。传感器控制器208可以执行包括滤波、分析、将传感器数据204发送至飞机206中的计算机、生成警报、将传感器数据204存储在数据库中，将传感器数据204发送至远离飞机206的位置、显示传感器数据204或其他合适的操作中的至少一个的操作。
在这些说明性实例中，传感器系统202可被配置为满足策略(policy)。该策略是一个或多个规则。策略可以是例如有关飞机206中的操作的安全性策略。安全性策略可以包括对于部件的结构、部件的操作的规则以及其他合适的规则。在一个说明性实例中，安全性策略可以针对传感器系统202的层次结构并且可以是限定安全认证要求的标准。传感器系统202中的不同的部件可被配置为满足这类标准或其他标准。
下面转向图3，根据说明性实施方式描述无线系统的框图的示意图。图3的无线系统可对应于图2的无线系统210。如所描述的，无线系统210包括收发器系统300、一组天线302和路由器系统304。
在说明性实例中，收发器系统300是可以包括软件的硬件系统。如所描述的，收发器系统300包括一组收发器单元306。收发器单元被配置为通过一组天线302传输图2中的无线信号214并且通过一组天线302接收无线信号214。在一些实例中，单独的发送器和接收器可以用于实现收发器单元。
一组天线302与收发器系统300物理上相关联。例如，一组天线302可以连接至收发器单元306被定位其中的结构的壳体。在其他说明性实例中，一组天线302中的一个或多个天线302可以通过配线连接至收发器单元306。换言之，一组天线302在不同的说明性实例中不是必须处于与收发器单元306相同的一个位置或多个位置中。
如所描述的，路由器系统304可以包括一组路由器308。在说明性实例中，一组路由器308中的路由器被配置为将信息发送至图2中的传感器控制器。一组路由器308可提供与用于计算机网络中的路由器的路由功能相似的路由功能。此外，如果传感器控制器208分布在不同的位置或者存在一个或多个额外的传感器控制器，那么一组路由器308可以基于寻址方案、一组规则或其它方案中的至少一个将图2中的传感器数据204路由至合适的位置。
此外，一组路由器308还可以处理从图2中的传感器单元212接收的传感器数据204。例如，一组路由器308可聚集来自一组传感器单元212的传感器数据204。一组路由器308还可以通过传感器控制器208将传感器数据204变成可以使用的格式。在其他说明性实例中，一组路由器308可以滤波、采样或以其他方式处理传感器数据204。
现在参照图4，根据说明性实施方式描绘了传感器单元的框图的示意图。传感器单元400是硬件装置并且是图2中的传感器单元212中的传感器单元的实例。在这个说明性实例中，传感器单元400包括壳体402、天线系统404、传感器系统406和控制器408。
壳体402是与其它部件物理上相关联的结构。具体地，壳体402可以为其它部件提供支撑。
天线系统404是硬件系统并且被配置为发送和接收如图2中的无线信号214的信号。天线系统404包括一个或多个天线。天线系统404可以安装在说明性实例中的壳体402上。在其他说明性实例中，一些或所有天线系统404可以位于壳体402内。
传感器系统406是硬件系统。如所描述的，传感器系统406包括一个或多个传感器。具体地，传感器系统406可以包括电容性探针410。电容性探针被配置为测量流体水平(fluid level)。例如，电容性探针410可以用于测量燃料箱中的燃料的水平。在具体实施方式中，如参照图25至图32进一步描述的，电容性探针410可被配置为起到天线的作用。在这个实施方式中，天线系统404可以对应于电容性探针410或者被包含在电容性探针410内。
控制器408是被配置为控制传感器系统406的操作的硬件装置。如所描述的，控制器408通过在天线系统404上接收到的无线信号来接收能量。在这些说明性实例中，除了用于控制传感器系统406的操作的逻辑电路之外，控制器408可以包括接收器和发射器。
如所描述的，控制器408被配置为使传感器系统406进行生成传感器数据412的测量。例如，控制器408可以将能量发送至传感器系统406，使得传感器系统406进行测量并生成传感器数据412。在说明性实例中，传感器数据412是图2中的传感器数据204的实例。在这个说明性实例中，控制器408可以接收传感器数据412并且将传感器数据412存储在存储器414中。此外，控制器408还可以通过天线系统404通过无线信号传输传感器数据。
现在转向图5，根据说明性实施方式描述用于生成传感器数据的传感器系统的状态的示意图。在这个说明性实例中，状态机500包括实现在图2中的传感器系统202中实现的状态。这些状态可以用于生成图2中的传感器数据204。
在这个说明性实例中，状态机500具有多个不同的状态。如所描述的，状态机500包括空闲状态502、供电状态504和数据收集状态506。
在这个说明性实例中，状态机500开始于空闲状态502。事件508使状态机500从空闲状态502转变至供电状态504。事件508可以采用各种形式。如所描述的，事件508可以是周期事件或非周期事件。例如，事件508可以是定时器的到期(expiration)、用户输入的接收、选择参数的改变或者一些其它合适的事件。
在供电状态504下，传感器控制器208使用如图2中以方框形式示出的无线系统210发送一组无线电力信号216。一组无线电力信号216具有被配置为向一组传感器单元212提供期望水平的能量传递的电力水平。
在一组无线电力信号216的传输之后，状态机500从供电状态504转变至数据收集状态506。在数据收集状态506下，传感器控制器208使用如图2中以方框形式示出的无线系统210将一组无线数据收集信号218发送至一组传感器单元212。一组无线数据收集信号218使一组传感器单元212将传感器数据204在如图2中以方框形式示出的无线响应信号220中发送。此后，状态机500返回空闲状态502直至事件508发生。
现在转向图6，根据说明性实施方式描述传感器系统的示意图。在这个说明性实例中，传感器系统600是图2中的传感器系统202的实施方式的实例。如所描述的，传感器系统600被配置为在燃料箱602中生成传感器数据。
在说明性实例中，传感器系统600包括多个不同的部件。如所描述的，传感器系统600包括传感器控制器604、远程数据聚集器606、读取器(reader)R1608、读取器R2610、天线612、天线614、天线616、传感器单元618、传感器单元620、传感器单元622、传感器单元624、传感器单元626、传感器单元628、传感器单元630和传感器单元632。
在这些说明性实例中，传感器单元618、传感器单元620、传感器单元622、传感器单元624、传感器单元626、传感器单元628、传感器单元630和传感器单元632位于燃料箱602中。这些传感器单元通过由天线612、天线614和天线616传输的射频信号来接收能量。这些传感器单元通过至天线612。天线614和天线616的射频信号生成传感器数据并传输该传感器数据。具体地，这些传感器单元可以使用用于射频识别(RFID)标签的硬件来实现。
在这些说明性实例中，天线612、天线614和天线616可以位于燃料箱602内部、燃料箱602外部或者它们的一些组合。天线612、天线614和616的位置和结构被选择使得这些天线能够将射频信号传输至传感器单元并且从传感器单元接收射频信号。在具体实施方式中，一个或多个天线可以对应于或被包含在传感器单元的电容性探针内，如参考图25至图32所描述的。
在图6的说明性实例中，天线612使用射频信号与传感器单元618、传感器单元620和传感器单元622通信。天线614与传感器单元624、传感器单元626和传感器单元628通信。天线616与传感器单元630和传感器单元632通信。当然，在一些实施方式中，多于一个天线可以与相同的传感器单元通信。例如，在另一个说明性实例中，天线612和天线614两者可以与传感器单元622通信。
读取器R1608和读取器R2610是可以在图3中的收发器系统300中实现的硬件装置的实例。例如，读取器R1608和读取器R2610可以包括如图3中的收发器单元306的收发器单元。在这些说明性实例中，这些读取器可以使用射频标识符标签读取器来实现。读取器R1608和读取器R2610可以被配置为通过燃料箱602内的天线612、天线614和天线616来传输射频信号。如所描述的，读取器R1608被连接至天线612和天线614。读取器R2610被连接至天线616。
如所描述的，读取器R1608和读取器R2610被配置为以无线方式传输射频信号以将能量提供至传感器单元。此外，读取器R1608和读取器R2610被配置为传输射频信号以使得传感器单元传输传感器数据。
远程数据聚集器606是图3中的路由器308中的路由器的实例。如所描述的，远程数据聚集器606被连接至读取器R1608和读取器R2610。在这个说明性实例中，远程数据聚集器606还执行对由传感器单元所生成的传感器数据的处理。
传感器控制器604是图2中的传感器控制器208的实例。传感器控制器604可以处理用于飞机中的其他位置的传感器数据。例如，传感器数据可以指示燃料箱602中的燃料水平。传感器控制器604可以从燃料水平确定存在于燃料箱602之中的燃料的量。这些信息可以显示在地面燃料补给面板634上。具体地，燃料的量、在飞机飞行之后是否需要进行燃料补给的指标以及可以显示在地面燃料补给面板634上的其他信息。作为另一实例，传感器数据中的燃料水平、确定的燃料的量或者这两者可以被发送至飞机计算机636。例如，飞机计算机636可以是导航计算机。飞机计算机636可以使用传感器数据来确定飞机的航程(range)。
图6中的传感器系统600的示意图是图2中的传感器系统202的实施方式的实例并且不意味着对于可以实现其他传感器系统的方式的限制。例如，除远程数据聚集器606之外，一个或多个另外的远程数据聚集器可以存在于传感器系统600之中。在其他说明性实例中，路由器可以被实现为不执行对如利用远程数据聚集器606所描述的数据处理。在其他说明性实例中，远程数据聚集器606可以通过未在这个实例中示出的网络而连接至传感器控制器604。
作为另一实例，可以确定燃料箱602中的除燃料水平之外的其他类型的信息。例如，可以在来自传感器的传感器数据中接收温度、压力、蒸汽的量以及其他信息。在又一说明性实例中，传感器可以位于除燃料箱602以外的飞机的其他位置中。这些传感器还可以生成发送至传感器控制器604的传感器数据。例如，在不同的说明性实例中，传感器可以位于飞机的机舱内部而与发动机相关联，或者其他位置中。
现在参考图7，根据说明性实施方式描述传感器系统的另一个示意图。在这个说明性实例中，示出了用于传感器系统600的另一结构。
如所描述的，读取器R1608和读取器R2610不作为单独的部件用在传感器系统600中。在说明性实例中，天线612、天线614和天线616被连接至远程数据聚集器606。读取器R1608和读取器R2610的功能被集成在远程数据聚集器606中。换言之，如收发器单元的硬件和用于传输射频信号并接收射频信号的其他装置可以实现在远程数据聚集器606内。这类实施方式可以减少安装在飞机中的装置的数量。
现在参考图8，根据说明性实施方式描述传感器系统的另一个示意图。图8示出传感器系统600的又一个示意图。如所描述的，射频窗口形成在燃料箱602内的结构中。例如，射频窗口800位于翼肋(rib)802中。射频窗口804位于翼肋806中。射频窗口808位于翼肋810中。射频窗口812位于翼肋814中。
用于这些射频窗口的材料可以是便于射频信号穿过窗口的任何材料。为这些射频信号选择的材料可以是用于如天线罩的结构的材料。这些材料可以减少燃料箱602内的射频信号的衰减。材料可以包括选自聚胺脂、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、石英/氰酸酯复合材料、石英/聚丁二烯复合材料、聚氧化甲烯、酰胺纤维、闭孔泡沫塑料(closed cell foam)、不支持的薄膜粘合剂(nonsupported film adhesive)以及其他合适的材料中的一种的材料。
在另一说明性实例中，射频窗口可以使用直接连接在隔板(bulkhead)处的两个无源天线而建立。例如，孔径可以形成在金属翼肋中。可以利用第一连接件将一个天线安装在前部分隔舱(forward bay)，该第一连接件在附接至第二天线的另一个连接至另一个连接件。这些连接件例如可以是50欧姆连接件。效果将与具有物理孔径相似。
在这个说明性实例中，射频窗口的使用可以减少传感器系统600中所需要的部件的数量。如所描述的，天线616、读取器R1608和读取器R2610没有被用在传感器系统600的这个结构中。利用这个结构，天线612和天线614提供用于在燃料箱602内发送和接收射频信号的充足的覆盖范围。
现在参考图9，根据说明性实施方式描述传感器系统的又一个示意图。图9示出传感器系统600的另一结构的又一个示意图。
在这个说明性实例中，天线900被用来代替天线612、天线614和天线616。天线900不是像天线612、天线614和天线616一样的单独的部件。相反，天线900被集成在该另一个结构内。在这个具体实例中，天线900集成在燃料箱602两端延伸的翼梁(spar)902内。
具体地，天线900采用在翼梁902内形成的波导的形式。在说明性实例中，波导可以是开槽波导(slotted waveguide)。开槽波导可以帮助射频信号传播通过燃料箱602。此外，当波导采用开槽波导的形式时，开槽波导可以形成为如桁条(stringer)的结构部件的部分。
在说明性实例中利用射频窗口覆盖桁条中的狭槽。以这种方式，桁条中的通道可以与燃料箱602相隔离。此外，具有更高的能量级的射频信号可以通过使用射频窗口而传播通过桁条。
因此，燃料箱602中制造和安装的部件的数量与燃料箱602相关联。此外，通过使用天线900，传感器系统600的这个结构不需要读取器R1608和读取器R2610。
图6至图9中的传感器系统600的不同的结构的示意图仅意味着传感器系统600可以实现的一些结构的实例。这些示意图不意味着限制可以实现其他说明性实施方式的方式。例如，在其他说明性实施方式中，在如图9中所描述的传感器系统600的结构中不需要射频窗口800、射频窗口804、射频窗口808和射频窗口812。
在又一说明性实例中，可以使用除了所示出的燃料箱602的八个传感器单元以外的其他多个传感器单元。例如，可以使用一个传感器单元、十五个传感器单元、二十个传感器单元或者其它数量的传感器单元。
作为另一实例，传感器系统600可以被实现在除燃料箱602之外的其他位置中或者代替燃料箱602的位置中。例如，传感器系统600还可以在飞机的客舱内使用、与飞机的发动机相关联使用以及在飞机内的其他位置中使用。例如，传感器可以存在于客舱之中以生成关于如客舱中的温度、湿度的参数以及其他合适的参数的数据。传感器数据可以由图2中的飞机206中的环境控制系统使用。作为另一实例，传感器可以存在于飞机的不同的部分之中以检测如压力、张力的其他参数以及其他合适的参数。
参考图10，根据说明性实施方式描述的时序图的示意图。在描述的实例中，时序图1000示出传感器系统中发送无线信号和接收无线信号的时间。如所描述的，时序图1000示出可以用于图6中的传感器系统600中的时序。
如所描述的，X轴1002表示时间，而Y轴1004表示图2中的传感器系统202和图6中的传感器系统600内传输的无线信号的电力。在说明性实例中，线1006表示通过天线由读取器传输至图6中的传感器系统600中的传感器单元的射频信号的电力。
可以看出，线1006中的用于射频传输的电力具有不同的水平。这些不同的水平可以对应于图6中的传感器系统600中的操作的不同状态。具体地，图6中的传感器系统600可以在无线信号的传输中实现图5中的状态机500。
如所描述的，采样时间1008表示收集传感器数据的周期。供电阶段1010和数据收集阶段1012是采样时间1008内的时间段。
在供电阶段1010期间，线1006处于电力水平1014处。电力水平被选择为使得供电阶段1010期间传输的无线信号中的能量提供操作传感器系统600中的传感器单元的电能。提供至传感器单元的电能可以用于执行不同的操作。例如，操作可以包括进行测量、存储传感器数据或其他合适的类型的操作中的至少一个。
在说明性实例中，供电阶段1010的持续时间根据具体传感器系统和如天线、传感器单元的部件的结构以及其他因素而改变。在说明性实例中，供电阶段1010的持续时间被选择为传感器单元可以有效执行期望的操作以生成传感器数据并存储数据。例如，当无线信号的功率是约10瓦特时，供电阶段1010的持续时间可以是约10毫秒。在这个实例中，无线信号的功率可以是从约1mW至约10mW。
信号的时间和功率的选择可以取决于所使用的能量收集装置的效率。此外，这些参数可以根据传感器单元的位置、燃料箱的结构或者其他结构以及其他合适的因素而改变。
在供电阶段1010之后，出现数据收集阶段1012。在数据收集阶段1012中，线1006具有电力水平1016。电力水平1016被配置为使传感器系统600中的传感器单元发送由传感器单元所生成的传感器数据。
在这些说明性实例中，信息可以在图10中未示出的无线传输中被编码。例如，无线传输可以编码用于不同的传感器单元的标识符，使得具有编码的标识符的传感器单元传输传感器数据。
在一个说明性实例中，供电阶段1010期间发送的无线电力信号被所有的传感器单元接收。在这个实例中，数据收集阶段1012期间，线1006中的脉冲用于将无线数据收集信号发送至无线传感器。
例如，时间R11020中的脉冲可以是由图6中的读取器R1608生成的信号。在这个说明性实例中，在时间A11022期间传输的脉冲1018通过天线612进行传输。时间A21024期间传输的脉冲1018由图6中的天线614传输。来自在时间R21023期间由图6中的读取器R2610生成的信号的时间A31026期间传输的脉冲1018由图6中的天线616传输。
如所描述的，脉冲1018可以基于所传输的无线数据收集信号中编码的信息而被引导至特定的传感器单元。例如，脉冲P11028被引导至传感器单元618；脉冲P21030被引导至传感器单元620；脉冲P31032被引导至传感器单元622；脉冲P41034被引导至传感器单元624；脉冲P51036被引导至传感器单元626；脉冲P61038被引导至传感器单元628；脉冲P71040被引导至传感器单元630；脉冲P81042被引导至传感器单元632。
在这个说明性实例中，用于特定传感器单元的每个脉冲可以编码用于那个传感器单元的标识符。那个标识符指示脉冲和可以在脉冲中编码的任何其他信息被引导至在脉冲中标识的特定传感器单元。其他信息例如可以包括命令、指令、数据以及其他合适的类型的信息。
在这些说明性实例中，脉冲1018可具有与用于读取射频标识符标签的持续时间和电力水平相似的持续时间和电力水平。例如，脉冲可具有约10毫秒的持续时间。在这个实例中，数据收集阶段1012的时间是读取来自传感器系统600中的所有不同的传感器单元的传感器数据需要的时间。这个时间可以通过将传感器单元的数量乘以读取来自传感器单元的数据的脉冲宽度来确定。数据收集阶段1012的时间还可以考虑如系统延迟的其他因数。
参照图11，根据说明性实施方式描绘了传感器单元的框图的示意图。在这个说明性实例中，传感器单元1100是用于图2中的传感器单元212中的传感器单元的实施方式的另一个实例。
在说明性实例中，传感器单元1100包括多个不同的部件。如所描述的，传感器单元1100包括天线系统1102、电路1104和传感器1106。
电路1104包括一个或多个不同的元件。电路1104可以根据具体实施方式而被实现为集成电路芯片或电连接至彼此的多个集成电路芯片。
传感器1106可以采用各种形式。在这个说明性实例中，传感器1106可以是探针1108。换言之，传感器1106可具有如圆柱的细长形状或者其它合适的形状。具体地，探针1108可以是电容性探针1110。当然，传感器1106可以采用除电容性探针1110以外的其他形式。例如，探针1108可以是温度探针。在其他说明性实例中，可以使用可具有针对结构的其他形状的其他类型的传感器。
天线系统1102可以采用各种形式。例如，天线系统1102可以是一组天线1112。这组天线1112可以采用天线阵列1114的形式。在另一个实例中，探针1108可被配置为提供测量数据并且起天线的作用，如下面进一步描述的。
在图11的说明性实例中，天线系统1102物理连接至传感器1106。如在本文中使用的，第一部件(天线系统1102)“连接至”第二部件(传感器1106)，意味着第一部件可以直接或间接地连接至第二部件。换句话说，在第一部件和第二部件之间可能存在另外的部件。当两个部件之间存在一个或更多另外的部件时，第一部件被认为间接连接到第二部件。当第一部件直接连接到第二部件时，两个部件之间不存在另外的部件。
如所描述的，传感器1106可以用作用于天线系统1102的安装结构。在其他说明性实例中，当传感器1106包括金属材料时，传感器1106可以起到接地或接地面的作用。
此外，天线系统1102被配置为交换不同环境中的射频信号。例如，一组天线1112可以被配置为在燃料和空气这两者中提供射频信号的期望水平的交换。这个结构可以考虑燃料箱中的燃料水平的改变。例如，当传感器单元1100用于燃料箱时，燃料有时可以覆盖一组天线1112的一部分或所有。
在一些说明性实例中，一组天线1112中的不同天线可以被设计用于不同的介质。例如，一组天线1112可以是多个单极天线。
一组天线1112的第一部分可被配置为在空气中交换射频信号。一组天线1112的第二部分可被配置为在如燃料的液体中交换无线信号。不同的天线可以被布置使得一组天线1112中的至少一些能够交换期望水平的射频信号。在这些说明性实例中，例如，射频信号的期望水平是在能量可以由期望水平的射频信号获得的水平或者传感器数据可以被传输到目的地的水平。
在又一个说明性实例中，一组天线1112可以包括形成在平面基板上的天线阵列。这个平面基板可以连接至传感器1106。
在又一个说明性实例中，一组天线1112可以是形成在柔性介电膜上的天线阵列。这个柔性介电膜被连接至传感器。因此，天线可以符合传感器的形状。
此外，传感器单元1100还可以包括屏障结构1116。屏障结构1116可以提供免受传感器单元1100的周围环境的影响的保护。屏障结构1116可被配置为为传感器单元1100中的一个或多个部件提供这个保护。
例如，屏障结构1116可以保证一组天线1112暴露于具有空气而不是燃料的介质。作为另一个说明性实例，屏障结构1116还可以为电路1104提供保护。例如，屏障结构1116可以起到用于电路1104的壳体的作用。
在说明性实例中，屏障结构1116可以封装一个或多个部件和传感器单元1100。屏障结构1116可以基本上防止燃料、湿气或其他元素中的至少一个到达部件和传感器单元1100。换言之，屏障结构1116可具有基本密封的内部，而不允许屏障结构1116外部的元素进入屏障结构1116的内部。
在一些说明性实例中，内部包括如空气的流体。在其他说明性实例中，流体可以是如氮气、氦气、惰性气体或其它合适的气体的另一种气体。在其他说明性实例中，流体可以是屏障结构1116内部中的液体。
换言之，屏障结构1116可以包括针对天线1112的期望水平的性能而形成的环境中的天线1112。例如，天线1112可以由屏障结构1116保持在干燥状态下。因此，屏障结构1116可被配置为给天线系统1102中的天线1112提供基本干燥的环境。
在这个说明性实例中，屏障结构1116包括减少射频信号的衰减的材料。屏障结构1116可以由与用于天线罩的那些材料相似材料组成。事实上，在一些说明性实例中，屏障结构1116可以是天线罩。
屏障结构1116可以设置对诸如电磁场相互作用的环境影响的保护的层。换言之，如果诸如电弧放电的电磁场相互作用出现在电路1104内，那么屏障结构1116可以防止电弧放电到达燃料箱的其他部分。
此外，屏障结构1116作为天线1112的天线罩的使用可以保持燃料或其他液体在距离天线1112的选择的距离处。以这种方式，天线的介电负荷可以减少或消除使得天线1112的效率可以保持在期望水平。
图11中的传感器单元1100的示意图不意味着暗示物理上或结构上限制可以实现传感器的方式。其他传感器单元可以包括除了针对传感器单元1100所示出的部件之外的其他部件或者代替传感器单元1100而示出的部件。
例如，除传感器1106之外的一个或多个传感器可以被实现在传感器单元1100中。作为另一个说明性实例，传感器单元1100可以包括将传感器单元1100连接或安装至预定位置处的不同的结构的连接件。
在又一个说明性实例中，可以使用在包含电路1104中的电气部件的条带(strip)中的多层印制电路板(PWB)与用于天线1112的射频柔性电路的组合。这类结构可以是可以缠绕在探针1108中的管子周围并粘结至探针1108中的管子。
转向图12，根据说明性实施方式描述电路的框图的示意图。在这个示意图中，描述电气电路1104中的部件的实例。例如，电路1104可以包括控制器1200、能量收集器1202、电力系统1204、无线收发装置1206、内存1208以及其他合适的部件。
如所描述的，能量收集器1202是被配置为将通过天线系统1102接收到的射频信号中的能量转换成电能的一个或多个装置。以这种方式，传感器单元1100不需要具有至电源的有线连接。能量收集器1202可以收集来自除射频信号之外的或者代替射频信号的其他电源的能量。
控制器1200被配置为控制传感器单元1100中的不同的部件的操作并且例如可以是处理器、可编程序逻辑阵列、应用型专用集成电路或其它合适的类型部件。在一些说明性实例中，无线收发装置1206包括发送器和接收器并且可以集成为收发器而不是单独的部件。内存1208可以存储包括传感器数据、程序代码以及其他合适的类型的信息的信息。电力系统1204可以为存储器提供电能。例如，电力系统1204可具有诸如电容器、电池或其它合适的类型的存储装置的能量存储装置。此外，电力系统1204还可以包括调整并积聚由电力系统1204存储的能量的电路。
现在参照图13，根据说明性实施例描述电路的框图的另一个示意图。在这个示意图中，描述可以在电路1104中发现的部件的另一个实例。例如，电路1104可以包括射频分离器1300、能量收集装置1302、能量存储系统1304、无线收发装置1306和控制器1308。
如所描述的，射频分离器1300被配置为连接至图11中的天线系统1102。射频分离器1300被配置为将无线电力信号发送至能量收集装置1302。射频分离器1300还被配置为将无线数据收集信号发送至无线收发装置1306，以用于处理。在这个说明性实例中，无线数据收集信号可以包括可以由控制器1308在执行测量操作以及其他操作时所使用的命令或其他信息。
在这个说明性实例中，射频分离器1300被配置为将射频信号的第一部分发送至无线收发装置1306并且将射频信号的第二部分发送至能量收集装置1302。选择的部分可以使得无线收发装置1306能够解调射频信号。例如，第一部分可以是约百分之20并且第二部分可以是约百分之80。选择的实际值可以取决于用于无线收发装置1306和能量收集装置1302的具体部件。
如所描述的，无线收发装置1306可以将从控制器1308接收的传感器数据或其他信息转换成在无线响应信号上传输的形式。具体地，无线收发装置1306中的发送器可以生成调制成包括信息的无线响应信号。
在这个说明性实例中，可以实现称为“反向散射(backscatter)”的射频标识符技术。利用这个类型的技术，可以减少或消除无线收发装置1306内对于如低噪声放大器、混频器以及其他电路的电路部件的需要。因此，利用通过电路元件的消除而减少的电力使用发生无线收发装置1306的操作。例如，无线收发装置1306可以使用低于其他“低电力”无线收发装置约至少10倍的电力。以这种方式，电路1104中的无线收发装置1306被设计成满足诸如安全策略的策略，而其他“低电力”无线收发装置不能满足这些类型的策略。
能量收集装置1302被配置为从通过射频分离器1300接收的无线电力信号生成能量。这个能量可以电压的形式发送至能量存储系统1304。
能量存储系统1304可以存储能量直至用于操作传感器单元1100。能量存储系统1304可以包括能量存储装置以及用于积聚、调节和将能量存储在能量存储装置中的电路。例如，能量存储装置可以包括电容器、电池或其它合适的装置中的至少一个。
无线收发装置1306可以包括发送器和接收器。无线收发装置1306可以接收无线数据收集信号并确定可以编码在无线数据收集信号中的信息。这个信息被发送至控制器1308。此外，无线收发装置1306可以从控制器1308接收诸如传感器数据的信息。这个传感器数据通过无线收发装置1306编码，以用于传输作为无线响应信号。
控制器1308被连接至无线收发装置1306、能量存储系统1304和图11中的传感器1106。在这个说明性实例中，控制器1308被配置为控制传感器单元1100的操作。例如，控制器1308被配置为从传感器1106接收信号并且从信号生成传感器数据。控制器1308被配置为使用无线收发装置1306将信息发送至远程位置并接收信息。此外，控制器1308还可以执行诸如控制从传感器1106接收信号的采样速率的其他操作、评估通过能量收集装置1302从由天线1112接收到的射频信号所生成的能量、将关于生成的能量和其他信息的信息作为诊断信息发送至远程位置以及其他合适的操作。
如所描述的，控制器1308还被配置为将能量以电压的形式发送至传感器1106。控制器1308还将电压发送至无线收发装置1306。
如所描述的，控制器1308可以从图11中的传感器1106接收模拟信号。这个模拟信号可以是矩形波或者其它合适的类型的信号。控制器1308将这个测量转换成传感器数据。例如，模拟信号可以转换成燃料箱中的燃料高度的指示。
如图2中以方框形式示出的传感器系统202的示意图以及图2至图9和图11至图13中的不同的部件不意味着暗示在物理上或结构上对可以实现说明性实施方式的方式的限制。可以使用除所示出的部件之外的其他部件或者代替所示出的部件的其他部件。某些部件可能不是必需的。同样，所呈现的方框示出了一些功能部件。当在说明性实施方式中实现时，这些方框的一个或多个可以结合、划分或者结合和划分成不同的方框。
尽管说明性实例是参照飞机进行描述的，但说明性实施方式还可以被应用到其它类型的平台。该平台例如可以是移动平台、固定平台、基于地面的结构、基于水上的结构和基于空间的结构。更具体地，平台可以是水面舰艇、坦克、人员运输车、火车、航天飞船、空间站、卫星、潜水艇、汽车、发电站、房屋、制造设施、建筑物、精炼厂、化学密封装置、燃料箱、客舱、机翼以及其他合适的平台。换言之，传感器系统202可以被置于这些不同的平台中的各个位置处。
作为又一个说明性实例，可以存在不同于或者除了如图2中以方框形式示出的无线电力信号216、无线数据收集信号218以及无线响应信号220的无线信号。例如，其他类型的无线信号可以编码如命令、数据或其他信息的信息以配置图2中的传感器单元212怎样操作。
作为另一个说明性实例，能量收集装置1302可以收集来自不同于射频信号的其他来源的能量。例如，能量收集装置1302可以包括以下部件或者可以物理上与以下部件相关联，该部件收集来自传感器单元1100周围环境中的温度梯度、振动、运动或其他合适的能量来源中的至少一个的能量。例如，热发电机可以用于汲取来自温度梯度的能量。作为另一实例，电动晶体纤维可以用于汲取来自振动的能量。
此外，在这个说明性实例中，图11至图13中的传感器单元1100和部件可被配置为满足策略。具体地，如传感器单元1100、天线系统1102、能量收集装置1302、控制器1308中的至少一个的部件或者其他部件被配置为满足安全策略。
参考图14，根据说明性实施方式描述的传感器单元的示意图。在这个说明性实例中，传感器单元1400是在图11中以方框形式示出的传感器单元1100的物理实施方式的实例。
如所描述的，传感器单元1400包括电容性探针1402和屏障结构1404。诸如天线和电气电路的其他部件存在于屏障结构1404内，在这个视图中没有示出。如所描述的，在这个具体实例中，屏障结构1404采用壳体的形式。壳体可以由诸如塑料、聚碳酸酯的各种材料以及适合用于燃料箱的其它材料组成。此外，针对屏障结构1404的材料的选择是减少射频信号衰减的那一种。
屏障结构1404可以将屏障结构1404内的部件与传感器单元1400的周围环境相隔离。例如，如果传感器单元1400部分或完全浸于燃料中，那么屏障结构1404可以防止燃料进入不同的部件位于其中的内部。
转向图15，根据说明性实施方式描述的传感器单元的另一个示意图。在这个实例中，已移除图14中的屏障结构1404。在这个视图中，平面电路板1500被示出为通过连接件1502连接至电容性探针1402。例如，连接件1502可以包括诸如塑料、聚碳酸酯、铝或者用于燃料箱的任何其他合适的材料的各种材料。
如所描述的，电路1504由平面电路板1500上的不同的集成电路和跟踪线路形成。此外，在这个实例中，天线1506位于平面电路板1500上。
参考图16，根据说明性实施方式描述的传感器单元的另一个示意图。在这个说明性实例中，传感器单元1600是在图11中以方框形式示出的传感器单元1100的实施方式的实例。
在这个说明性实例中，传感器单元1600包括电容性探针1602和屏障结构1604。屏障结构1604连接至电容性探针1602。
可以看出，屏障结构1604具有围绕在电容性探针1602的表面1606的圆柱形状。换言之，屏障结构1604适合于电容性探针1602的表面1606。此外，屏障结构1604可以包括选择用于燃料箱并减少射频信号的衰减的材料。
参考图17，根据说明性实施方式描述的传感器单元的又一个示意图。在这个实例中，传感器单元1600被示出为没有屏障结构1604。在这个说明性实例中可以看出，柔性介电膜1700具有适合于电容性探针1602的表面1606的形状。在这个实例中，柔性介电膜1700连接至电容性探针1602的表面1606。
天线阵列1702形成在柔性介电膜1700上。天线阵列1702可以是具有铜线或其他金属线的柔性射频电路材料。这些材料可以层压为形成多层柔性的天线元件。可以使用一个或多个这些多层柔性的天线元件。如所描述的，多个多层柔性的天线元件形成天线阵列1702。
此外，电路1704还连接至柔性介电膜1700。在这个说明性实例中，电路1704采用集成电路芯片的形式。集成电路芯片可具有被配置为适合于电容性探针1602的表面1606的形状。在其他说明性实例中，电路可以形成在柔性材料上。
参考图18，根据说明性实施方式描述的传感器单元的示意图。在这个说明性实例中，传感器单元1800是在图11中以方框形式示出的传感器单元1100的实施方式的实例。
在这个说明性实例中，传感器单元1800包括电容性探针1802、屏障结构1804和天线阵列1806。屏障结构1804连接至电容性探针1802。屏障结构1804可以在屏障结构1804的内部中包括诸如电路的部件。
在这个说明性实例中，天线阵列1806没有被覆盖或者位于屏障结构1804内。天线阵列1806中的一组天线被配置为在不同的介质中发送和接收射频信号。
例如，天线阵列1806中的天线1808可被配置为在空气中发送和接收射频信号。天线阵列1806中的天线1810可被配置为在燃料中发送和接收射频信号。
因此，如果存在燃料水平1812，那么天线1808可以以期望的电平发送和接收的射频信号，而天线不能以期望的电平发送和接收射频信号。如果存在燃料水平1814，那么天线1808不能以期望的电平发送和接收射频信号，而天线1810以期望的电平发送和接收的射频信号。
换言之，各个天线阵列1806可被配置为在诸如空气或燃料的选择的介质中发送和接收的射频信号。因此，随着燃料水平的改变，即使燃料水平改变，天线阵列1806中的一组天线的至少一部分可以以期望的电平发送和接收的射频信号。
参考图19，根据说明性实施方式描述的传感器单元的示意图。在这个说明性实例中，传感器单元1900是在图11中以方框形式示出的传感器单元1100的实施方式的实例。
在这个说明性实例中，传感器单元1900包括电容性探针1902、屏障结构1904和天线阵列1906。将屏障结构1904连接至电容性探针1902。屏障结构1904可以在屏障结构1904的内部中包括诸如电路的部件。
在这个实例中，没有示出天线阵列1906中的一组天线，因为天线阵列1906中的一组天线被屏障结构1904覆盖。天线阵列1906中的一组天线可被配置为在空气中发送和接收射频信号。屏障结构1904被配置为防止燃料与天线阵列1906中的一组天线相接触。在说明性实例中，屏障结构1904可以减少天线的介电负荷(dielectric loading)。天线上的介电负荷会使得谐振频率移位，从而降低天线的性能。
在这个说明性实例中，屏障结构1904可以包括壳体1908、元件1910、元件1912、元件1914、元件1916、元件1918、元件1920、元件1922、元件1924、元件1926、元件1928、元件1928、元件1930和元件1932。在这个说明性实例中，覆盖一组天线的这些元件可以是天线罩。
屏障结构1904中所使用的材料可以是所有相同类型的材料或者不同类型的材料。例如，壳体1908和不同元件可以由适合用于燃料箱的材料形成。针对不同元件选择的材料可以是减少射频信号的衰减的材料，而壳体1908的材料不具有这样的要求。
在图1、图14至图19和图25至图31中示出的不同的部件可以与图2至图9和图11至图13中的部件相结合，与图2至图9和图11至图13中的部件一起使用或者这两者的组合。此外，图1、图14至图19、图25至图31中的一些部件可以是在图2至图9和图11至图13中以方框形式示出的部件可以怎样实现为物理结构的说明性实例。
转向图20，根据说明性实施方式描述用于生成传感器数据的过程的流程图的示意图。在图20中示出的过程可以在图2中的传感器系统202中实现。
通过将多个无线电力信号发送至一组传感器单元开始该过程(操作2000)。在多个无线电力信号已发送至一组传感器单元之后，将多个无线数据收集信号发送至一组传感器单元(操作2002)。
下面，从该一组传感器单元接收无线响应信号中的传感器数据(操作2004)。此后，该过程终止。
在说明性实例中，这些操作可以重复任意次数以便从一组传感器单元获得传感器数据。这些操作发送不同的电力水平的无线信号。这些电力水平可以与图10中的时序图1000中示出的那些相似。
参考图21，根据说明性实施方式描述的用于发送无线数据收集信号的过程的流程图的示意图。在图21中示出的操作是可以用于实现图20中的操作2002的操作的实例。
通过识别一组传感器单元开始该过程(操作2100)。传感器单元是期望用于对传感器数据进行数据收集的传感器单元。这些传感器可以从诸如数据库、链路、列表、表的数据结构或者其它的合适的类型的数据结构进行识别。例如，数据结构中的信息可以是一组传感器单元的标识符。
然后，过程从识别出的一组传感器单元选择未处理的传感器单元(操作2102)。然后，过程发送无线数据收集信号，该无线数据收集信号具有在无线数据收集信号中编码的用于所选择的传感器单元的标识符(操作2104)。进行以下判定，即另外的未处理的传感器单元是否存在于所识别出的一组传感器单元中(操作2106)。
如果存在另外的未被处理的传感器单元，则过程返回到操作2102。否则，过程终止。
在不同的所描述的实施方式中的流程图和框图示出了说明性实施方式中的装置和方法的一些可能的实施方式的架构、功能以及操作。有鉴于此，流程图或者框图中的各个方框可以表示模块、片段、功能和/或操作或者步骤的一部分。例如，一个或者多个方框可被实施为程序代码、硬件或者程序代码和硬件的组合。当实现为硬件时，硬件例如可以采用制造或配置为执行流程图或框图中的一个或多个操作的集成电路的形式。当被实现为程序代码和硬件的组合时，则实施方式可以采取固件的形式。
在说明性实施方式的一些可替换的实施方式中，方框中表示的一个功能或多个功能可以与图中表示的顺序不同。例如，在一些情况下，连续示出的两个方框可以基本上同时执行、或者方框可以依据所涉及的功能而以相反的顺序执行。此外，可以增加除流程图或者框图中示出的方框之外的其他方框。
例如，在图21中的流程图中，过程可以包括在进行至选择另一个待处理的传感器单元之前等待来自传感器单元的无线响应信号被接收的操作。作为另一实例，无线数据收集信号可以是广播信号并且不包括无线传感器单元的标识符。在这个实施方式中，无线传感器单元可以在接收这个广播信号时全部传输传感器数据。
现在转向图22，根据说明性实施方式描述的数据处理系统的框图的示意图。数据处理系统2200可以用于实现图2中的传感器控制器208。在这个说明性实例中，数据处理系统2200包括通信结构2202，该通信结构在处理器单元2204、内存2206、永久性存储器2208、通信单元2210、输入/输出(I/O)单元2212以及显示器2214之间提供通信。在该实例中，通信结构可以采用总线系统的形式。
处理器单元2204用于执行可以加载到内存2206中的软件的指令。处理器单元2204可以是许多处理器、多处理器核或一些其他类型的处理器，这取决于具体实施方式。
内存2206和永久性存储器2208是存储装置2216的实例。存储装置是能够存储信息的任何硬件，所述信息例如是但不限于数据、函数形式的程序代码、和/或暂时性和/或永久性的其他合适的信息。在这些说明性示例中，存储装置2216还可以被称为计算机可读存储装置。在这些实例中，内存2206可以是，例如，随机存取存储器或任何其他合适的易失性或非易失性存储装置。永久性存储器2208可以根据具体实施方式而采用各种形式。
例如，永久性存储器2208可以包括一个或多个部件或装置。例如，永久性存储器2208可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带或上述的一些组合。永久性存储器2208使用的介质还可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可用于永久性存储器2208。
在这些说明性实例中，通信单元2210提供与其他数据处理系统或装置的通信。在这些说明性实例中，通信单元2210是网络接口卡。
输入/输出单元2212允许与可连接至数据处理系统2200的其他装置进行数据的输入和输出。例如，输入/输出单元2212可以通过键盘、鼠标和/或一些其他合适的输入装置为用户输入提供连接。此外，输入/输出单元2212可以将输出发送到打印机。显示器2214提供向用户显示信息的机构。
用于操作系统、应用程序和/或程序的指令可以位于存储装置2216中，存储装置2216通过通信结构2202与处理器单元2204通信。处理器单元2204可以通过使用计算机实施的指令来执行不同实施方式的过程，其中计算机实施的指令可处于诸如内存2206的内存。
这些指令被称作程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码，其可以通过处理器单元2204中的处理器读取和执行。不同实施方式中的程序代码可以在不同的物理或计算机可读存储介质上实施，如内存2206或永久性存储器2208。
程序代码2218以功能化的形式位于在计算机可读介质2220上，其中计算机可读介质2220是选择性可移除的，而且程序代码2218可以被加载到或传输到数据处理系统2200以便由处理器单元2204执行。在这些说明性实例中，程序代码2218和计算机可读介质2220形成计算机程序产品2222。在一个实例中，计算机可读介质2220可以是计算机可读存储介质2224或计算机可读信号介质2226。在这些说明性实例中，计算机可读存储介质2224是用于存储程序代码2218的物理或者有形存储装置，而不是传播或者传输程序代码2218的介质。
可替换地，程序代码2218可以通过使用计算机可读信号介质2226而转移到数据处理系统2200。计算机可读信号介质2226例如可以是包含程序代码2218的传播的数据信号。例如，计算机可读信号介质2226可以是电磁信号、光信号和/或任何其他合适类型的信号。这些信号可以经由诸如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、电线和/或任何其它合适类型的通信链路的通信链路进行传输。
数据处理系统2200中所示的不同部件并不旨在对不同实例可实现的方式进行结构上的限制。不同的说明性实施例可以在包含附加于和/或替代针对数据处理系统2200所示出的那些组件的组件的数据处理系统中实现。图22中显示的其他组件可不同于所示出的说明性实例。可利用能够运行程序代码2218的任何硬件装置或系统来实施不同的实施方式。
本公开的说明性实施方式可以在图23所示的飞机制造和服务方法2300以及图24中所示的飞机2400的环境中加以描述。转向图23，根据说明性实施方式描述的飞行器制造和服务方法的示意图。在制造前期，飞机制造和服务方法2300可包括图2中的飞机2400的规格与设计2302以及材料采购2304。
在制造期间，发生图24中的飞机2400的部件和子组件制造2306以及系统集成2308。此后，图24中的飞机2400可通过认证和交付2310，以便投入服役2312。当为顾客服役2312时，图24中飞机2400被调度用于常规维护和服务2314，其可包括修改、重新配置、翻新和其他维护或服务。
飞机制造和服务方法2300的每一个处理可以由系统集成商、第三方和/或操作者进行或者执行。在这些实例中，操作者可以是顾客。对于该说明书的目的，系统集成商可以包括但不限于任意数量的飞机制造厂和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任意数量的卖方、分包商以及供应商；并且操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
参考图24，描述了在其中可实施说明性实施方式的飞机的示意图。在该实例中，飞机2400通过图23的飞行器制造和服务方法2300来制造，并且可包括具有多个系统2404和内部2406的机身2402。系统2404的实例包括一个或多个推进系统2408、电气系统2410、液压系统2412以及环境系统2414。任意数量的其他系统可以被包含在内。尽管示出了航空航天的实例，但不同的说明性实施方式可以被应用于诸如汽车工业的其它工业。
可以在图23中的飞机制造和服务方法2300的至少一个阶段中使用本文中所呈现的装置和方法。例如，传感器系统202中的不同的部件可以在图23中的部件和子组件制造2306期间进行制造和生产。
作为又一个实例，一个或多个装置实施方式、方法实施方式或者其组合可以在图23中的系统集成2308期间、服役2312时、维护和服务2314期间以及其他阶段加以使用。例如，在飞机2400服役2312时，传感器系统202可以用于生成传感器数据。作为另一个说明性实例，传感器系统202可以在维护和服务2314期间在飞机2400中实现。例如，传感器系统202可以在整修、升级以及可以执行的其他操作期间被添加到飞机2400。在一些说明性实例中，传感器系统202中的一些部件已存在，同时可以在传感器系统202在维护和服务2314期间实现时添加其他部件。
许多不同的说明性实施方式的用途是基本上可以加快飞机2400的组装和/或降低飞机2400的成本。在说明性实例中，时间和成本的减少可以通过减少用于通过有线介质发送信号的配线、线束和其他部件的需要来实现。此外，当使用飞机2400中的传感器系统202时同样可以减少为配线而形成的开口的数量以及对那些开口的的密封件的检查与维护。
图25和图26示出根据另一个说明性实施方式的传感器单元2500。传感器单元2500包括屏障结构2502和由第一导体2506和第二导体2504形成的电容性探针。第一导体2506和第二导体2504可以是同轴的以形成同轴波导天线。测量(诸如对应于燃料箱内的燃料水平的测量)可以基于第一导体2506和第二导体2504之间的电容性进行确定。
屏障结构2502可以包围包括无线收发装置和控制器的电路(如图28至图31中所示)。电路还可以包括用于保存数据、操作指令(例如，通过执行本文中所描述的操作的控制器或另一个处理器可执行的指令)或这两者的内存。控制器可被配置为基于使用电容性探针所进行的测量来生成传感器数据。在具体实施方式中，如先前描述的，电路还可以包括被配置为提供电力至电路的其他部件的一个或多个能量收集装置。可以基于接收信号(例如，射频电力或通信信号)、温度梯度、振动或其他运动、或其组合来汲取电力。电路还可以包括诸如第二传感器的一个或多个附加传感器。第二传感器可以包括温度传感器或者搜集与燃料箱中的燃料有关的信息的另一个传感器。
在图25和图26中，传感器单元2500包括处于第二导体2504、第一导体2506或者这两者中的多个狭槽2510。在图25中，狭槽2510被示出为是垂直定位的。就是说，在图25中，狭槽2510的主轴沿着传感器单元2500的主轴(例如，定位在平行于电容性探针的中心轴的方向)。在图26中，狭槽2510被示出为是水平定位的。即在图26中，狭槽2510的主轴沿着传感器单元2500的圆周(例如，被定向在正交于电容性探针的中心轴的方向上)。在任一布置中，狭槽2510起到缝隙天线(slot antenna)的作用，使得电容性探针能够被用作天线(例如，作为缝隙泄漏同轴波导天线)。
在具体实施方式中，第一导体2506耦接至屏障结构2502中的无线收发装置，以接收对应于使用电容性探针所进行的测量的信号(例如，射频波形)。在这个实施方式中，短截线2508可以从第一导体2506朝向第二导体2504延伸。为了使狭槽2510的方位的示意图清晰，在图26中没有具体示出短截线2508；然而，短截线(stub)2508还可以存在于在图26中示出的实施方式中。短截线2508可以直接与第一导体2506相接触；然而，可以在每个短截线2508与第二导体2504之间限定间隙。因此，短截线2508可以在从第一导体2506至第二导体2504的路径的至少一部分上延伸。短截线2508设置用于狭槽辐射水平控制(slotradiation level control)。在这个布置中，间隙使第二导体2504与第一导体2506电隔离，使得处于第一频率下的电磁能量(例如，低频率或直流电)没有在第一导体2506与第二导体2504之间传播。然而，间隙被尺寸化使得第二频率下的电磁能量(例如，如RF的高频率)在第一导体2506与第二导体2504之间传播。因此，直流电或低频信号可以应用于电容性探针以进行诸如读取燃料水平的电容性读取。此外，射频信号可以应用于第一导体2506以使用电容性探针作为天线发送信号。短截线2508在不中断从第一导体2506至第二导体2504的直流电或低频信号的情况下使射频信号从第一导体2506传播至第二导体2504。因此，直流电或低频信号和射频信号可以同时并行或同时应用于第一导体2506以基于电容性获取测量数据并且经由射频通信传输数据。
因此，传感器单元2500提供将天线功能和电容性探针功能集成在单个结构中的燃料探针。因此，传感器单元2500例如能够确定对应于燃料水平读取的电容性测量数据并将数据发送至诸如传感器控制器的远程装置。当与如上所述的其他系统一起使用时，传感器单元2500可以减少用于提供从传感器单元2500至传感器控制器的数据通信的穿墙的数量。此外，通过使用电容性探针确定测量数据并作为天线发送与接收数据，可以减少传感器单元2500的总尺寸并且可以简化传感器单元2500的结构。因此，与有线燃料传感器系统相比，可以减少与传感器单元2500相关联的生产的成本和时间并且可以减少传感器单元2500的重量。
图27是根据另一个实施方式的图25的传感器单元2500的示意图。在图27中，传感器单元2700包括处于屏障结构2702中的电路。屏障结构2702包括或耦接至安装装置2706。安装装置2706使得能够将传感器单元2700耦接至支撑结构，诸如燃料箱的壁或隔板。尽管在图27中没有具体示出，但传感器单元2700可以包括电容性探针，该电容性探针包括第一导体(例如，图25的第一导体2506)和第二导体(例如，图25的第二导体2504)。电路2704可以包括基于与电容性探针相关联的测量而生成信号的无线收发装置。无线收发装置可以将信号馈送给电容性探针的第一导体以便通过作为传输天线的电容性探针进行传输。屏障结构2702可以包括允许燃料水平在传感器单元2700中上升和下降的一个或多个开口(未示出)以便确定与燃料水平相对应的电容性测量。
图28和图29示出根据第一说明性实施方式的图25的传感器单元的一部分2800。在图29中，单独示出了传感器单元的一部分2800的部件。在图28中，部件被示出为装配并耦接至第一导体2802和第二导体2804。
传感器单元的部分2800包括电路板2806，该电路板包括将诸如控制器2810、无线收发装置2818和第二传感器2816的各个部件相互连接的一个或多个电路。控制器2810可被配置为使得对第一导体2802和第二导体2804之间的电容进行测量。例如，控制器2810可以将直流电或低频信号应用于第一导体2802或第二导体2804。基于直流电或低频信号，控制器2810或耦接至控制器2810的部件可以确定第一导体2802与第二导体2804之间的电容的测量。控制器2810可以基于电容的测量而生成数据。例如，数据可以指示测量出的电容的值、燃料箱内的流体水平、其他信息或其组合。控制器2810还可以基于由第二传感器2816进行的测量而生成数据。基于对电容进行测量的数据、基于由第二传感器2816进行的测量的数据或者这两者可以被存储在耦接至电路板2806的内存(未示出)中。
无线收发装置2818可以经由馈电器2812和耦合器2014而耦接至第一导体2802。无线收发装置2818可以经由馈电器2812和耦合器2814将射频信号提供至第一导体2802。第一导体2802可经由诸如图25的短截线2508的短截线使射频信号耦合至第二导体2804。无线收发装置2818可以包括馈电器2812或者通过匹配网络(未示出)耦接至馈电器2812。射频信号可以对从传感器单元传输至传感器控制器(如图2的传感器控制器208)的信息进行编码。例如，信息可以包括或对应于基于电容的测量的数据、基于由第二传感器2816进行的测量的数据或者这两者。
传感器单元的部分2800还包括使第二导体2804、第一导体2802和电路板2806能够物理上相互连接的第一耦合器2820和第二耦合器2822。例如，电路板2806可以经由紧固件2830耦接至第一耦合器2820，第二导体2804可以经由紧固件2832耦接至第一耦合器2820，并且第一导体2802可以经由紧固件2834耦接至第二耦合器2822。此外，在具体实施方式中，第二耦合器2822电耦接至馈电器2812。第一耦合器2820可以电耦接至第二导体2804。因此，耦合器2820和2822物理上保持传感器单元的部件并且提供至导体2802和2804的电连接。
在图28和图29中，馈电器2812包括圆锥或锥形转换器2850。图30和图31示出了根据第二说明性实施方式的图25的传感器单元的部分3000。在图30和图31中，馈电器2812包括阶梯转换器3002。图32是使用电容性探针作为天线发送数据的方法3200的流程图的示意图。方法3200包括在3202处，使用包括第一导体和第二连接件的电容性探针生成传感器数据。例如，电容性探针可以对应于或包括图25和图26的传感器单元2500、图27的传感器单元2700或它们的组合。方法3200还可以包括在生成传感器数据时，使用第二传感器生成第二传感器数据。例如，在图28中，电路包括生成诸如感应参数的值的输出的第二传感器2816。举例说明，感应参数可以包括温度。
方法3200还包括在3204处基于传感器数据传输信号。信号可以通过使用作为传输天线的电容性探针进行传输。例如，如在图28和图29中所示出的，电路可以包括无线收发装置2818。无线收发装置2818可以经由耦合器2814和馈电器2812耦接至第一导体2802。无线收发装置2818可以响应于控制器2810将射频(RF)信号提供至第一导体2802。第一导体2802可以经由一个或多个短截线(如图25的短截线2508)将RF信号提供至第二导体2804。第二导体的狭槽(如图25的狭槽2510)可以发射RF信号。
在具体实施方式中，方法3200还包括例如基于温度梯度、振动、其他运动或它们的组合来生成能量以对传感器单元进行供电。在另一个实例中，作为同轴波导天线操作的电容性探针被用于能量收集。在这个实例中，同轴波导天线可以被用于从与通过同轴波导天线所传输的信号具有基本上相同的频率的信号收集能量。因此，方法3200示出了电容性探针的使用，该电容性探针用于搜集数据并且使用RF信号发送数据。尽管以上没有具体描述，但电容性探针还可以用于接收传输。例如，当如图2的传感器控制器208的远程装置将信息或电力信号发送至传感器单元时，第二导体2804可以接收信号并经由短截线、第一导体2802、馈电器2812和耦合器2814将信号提供至控制器2810。
此外，本公开包括根据以下条款的实施方式：
条款1：一种传感器装置，包括：电容性探针，包括第一导体和第二导体；以及无线收发装置，用于基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且用于将所述信号提供至所述第一导体以使用所述电容性探针作为传输天线进行传输。
条款2：根据条款1所述的传感器装置，其中，所述第一导体与所述第二导体是同轴的。
条款3：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括在所述第一导体与所述第二导体之间的至少部分路径上延伸的一个或多个短截线。
条款4：根据条款3所述的传感器装置，其中，所述第一导体在第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在第二频率下电耦接至所述第二导体，其中，所述第一频率低于所述第二频率。
条款5：根据条款1所述的传感器装置，其中，所述第一导体、所述第二导体或两者限定一个或多个狭槽。
条款6：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括将所述无线收发装置耦接至所述电容性探针的匹配网络和馈电器。
条款7：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括被配置为从接收到的无线信号获得能量的能量收集装置。
条款8：根据条款7所述的传感器装置，其中，所述能量收集装置被配置为从温度梯度、振动或运动中的至少一个生成能量。
条款9：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括控制器，所述控制器被配置为使用所述电容性探针产生测量，以将与所述测量相对应的值保存为传感器数据并且通过所述信号传输所述传感器数据。
条款10：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括被配置为包围所述无线收发装置的屏障结构。
条款11：根据条款1所述的传感器装置，进一步包括第二传感器。
条款12：根据条款11所述的传感器装置，其中，所述第二传感器是温度探针。
条款13：一种方法，包括：使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据；以及使用所述电容性探针作为传输天线传输基于所述传感器数据的信号。
条款14：根据条款13所述的方法，其中，在第一频率下传输所述信号并且在第二频率下基于电读数生成所述传感器数据，其中，所述第二频率小于所述第一频率。
条款15：根据条款14所述的方法，其中，所述第一导体与所述第二导体是同轴的并且一个或多个短截线在所述第一导体与所述第二导体之间的至少延伸部分距离，并且其中，所述第一导体在所述第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在所述第二频率下经由一个或多个短截线电耦接至所述第二导体。
条款16：根据条款13所述的方法，进一步包括在包括电容性探针的感测装置处基于温度梯度、振动、运动或它们的组合生成能量以对所述感测装置进行供电。
条款17：根据条款16所述的方法，进一步包括在生成所述传感器数据时使用第二传感器生成第二传感器数据。
条款18：一种交通工具，包括：燃料箱；传感器单元，位于所述燃料箱中，所述传感器单元包括：电容性探针，包括第一导体和第二导体；以及无线收发装置，基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且将所述信号提供至所述第一导体以使用作为传输天线的所述电容性探针进行传输。
条款19：根据条款18所述的交通工具，进一步包括传感器控制器，所述传感器控制器被配置为：
使无线数据收集信号被传输至所述传感器单元；以及
在传输了所述无线数据收集信号之后接收由所述无线收发装置生成的信号。
条款20：根据条款19所述的交通工具，其中，所述传感器控制器进一步被配置为使无线电力信号被传输至所述传感器单元，其中，所述传感器单元从所述无线电力信号汲取电力以生成所述信号。
因此，说明性实施方式提供了方法和装置，用于以提供用于操作飞机期望的信息的方式来提供传感器数据。说明性实施方式提供了减少用在传感器系统中的部件的数量的能力。因此，可以使用一个或多个说明性实施方式减少安装传感器系统需要的重量、成本和时间。
因此，一个或多个说明性实施方式可以被实现为减少对飞机中的配线的需要。在说明性实例中，用于传感器系统202的架构可以被用于对配线进行走线比预期要困难的区域以及不期望使用配线的区域。
利用说明性实施方式，可以减少或消除用于形成配线和配线进入诸如燃料箱的区域的开口。因此，可以减少关于对配线进行走线、使结构避开配线和其他部件以减少诸如从诸如闪电或静电的不希望出现的电磁事件的电弧或放电的影响的问题。
不同的说明性实施方式的描述旨在用于说明和描述的目的，并不旨在穷尽所有实施方式或者将实施方式限于所公开的形式。对于本领域的技术人员而言，多种变形和改变是显而易见的。此外，与其他说明性实施方式相比，不同的说明性实施方式可以被设置具有不同的特征。
实施方式或所选的实施方式被选择并被描述以为了更好地说明实施方式的原理、实际应用的原理，并且允许本领域的普通技术人员理解本公开的各种实施方式以及适合于特定的预期使用的各种变形。

Claims (9)

1.一种传感器装置，包括：
电容性探针，包括第一导体和第二导体，所述第一导体、所述第二导体或两者限定一个或多个狭槽；以及
无线收发装置，用于基于与所述电容性探针相关联的测量生成信号并且用于将所述信号提供至所述第一导体以使用所述电容性探针作为传输天线进行传输。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括在所述第一导体与所述第二导体之间的至少部分路径上延伸的一个或多个短截线，所述短截线用于狭槽辐射水平控制。
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述第一导体在第一频率下与所述第二导体电隔离，并且其中，所述第一导体在第二频率下电耦接至所述第二导体，其中，所述第一频率低于所述第二频率。
4.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括将所述无线收发装置耦接至所述电容性探针的匹配网络和馈电器。
5.根据权利要求1所述的传感器装置，进一步包括被配置为从接收到的无线信号获得能量的能量收集装置。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，所述能量收集装置被配置为从温度梯度、振动或运动中的至少一个生成能量。
7.一种感测方法，包括：
使用包括第一导体和第二导体的电容性探针生成传感器数据，所述第一导体、所述第二导体或两者限定一个或多个狭槽；以及
使用所述电容性探针作为传输天线传输基于所述传感器数据的信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在第一频率下传输所述信号并且在第二频率下基于电读数生成所述传感器数据，其中，所述第二频率小于所述第一频率。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在包括电容性探针的感测装置处基于温度梯度、振动、运动或它们的组合生成能量以对所述感测装置进行供电。
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