CN106291411A - 一种磁场的无线无源检测装置 - Google Patents

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胡泓
张鹏
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Abstract

本发明提供一种磁场的无线无源检测装置，包括压电基片、天线、低损耗延迟型换能器、参考反射栅、负载反射栅、巨磁阻抗材料、射频询问单元、射频接收器和信号处理器；低损耗延迟型换能器、参考反射栅及负载反射栅均设置于压电基片上，且参考反射栅和负载反射栅在低损耗延迟型换能器发出的声表面波的同一路径上；低损耗延迟型换能器与天线连接；参考反射栅和负载反射栅，其一与巨磁阻抗材料连接；射频询问单元、射频接收器均与信号处理器连接；射频询问单元发射的射频信号经天线传递至低损耗延迟型换能器，低损耗延迟型换能器的信号经天线传递至射频接收器。本发明的有益效果是：能够在无线无源条件下将环境的磁场信息转换成电信号。

Description

一种磁场的无线无源检测装置
技术领域
本发明涉及磁传感器，特别是一种磁场的无线无源检测装置。
背景技术
磁传感器是将外界磁场信息转化为电信号的一种器件。
当前，传感器技术迅猛发展，特别是，随着信息产业、自动化和电子技术的发展，需要传感器将非电量转换成可与计算机兼容的电信号，这为磁传感器的快速发展提供了机会。
再加上，声表面波技术随着叉指换能器的发明得到了快速的发展，声表面波的波长与电磁波相比数量级相差5，因此可以将声表面波器件尺寸做到很小。
现有技术亟需一种能够在无线无源条件下使用以将环境的磁场信息转换为电信号的装置。
发明内容
为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种磁场的无线无源检测装置，能够在无线无源条件下将环境的磁场信息转换成电信号。
本发明解决上述现有的技术问题，提供一种磁场的无线无源检测装置，包括压电基片、天线、低损耗延迟型换能器、参考反射栅、负载反射栅、巨磁阻抗材料、射频询问单元、射频接收器和信号处理器；所述低损耗延迟型换能器、所述参考反射栅及所述负载反射栅均设置于所述压电基片上，且所述参考反射栅和所述负载反射栅在所述低损耗延迟型换能器发出的声表面波的同一路径上；所述低损耗延迟型换能器与所述天线连接；所述参考反射栅和所述负载反射栅，其一与所述巨磁阻抗材料连接；所述射频询问单元、所述射频接收器均与所述信号处理器连接；所述射频询问单元发射的射频信号经所述天线传递至所述低损耗延迟型换能器，所述低损耗延迟型换能器的信号经所述天线传递至所述射频接收器。
本发明更进一步的改进如下所述。
包括谐振匹配电路；所述谐振匹配电路串联于所述巨磁阻抗材料。
包括第一吸声胶和第二吸声胶；所述第一吸声胶和所述第二吸声胶均设置于所述压电基片上，且所述低损耗延迟型换能器、所述参考反射栅、所述负载反射栅位于所述第一吸声胶和第二吸声胶之间。
所述低损耗延迟型换能器为单指叉指换能器，所述参考反射栅和所述负载反射栅分别位于所述低损耗延迟型换能器的两侧。
所述低损耗延迟型换能器为单相单向叉指换能器，所述参考反射栅和所述负载反射栅位于所述低损耗延迟型换能器的同侧。
所述参考反射栅为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。
所述负载反射栅为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。
所述压电基片为铌酸锂、石英或碳酸锂的切型。
所述巨磁阻抗材料为非晶微丝、非晶丝、非晶薄带或非晶薄膜。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：能够在无线无源条件下将环境的磁场信息转换成电信号。
附图说明
图1为本发明磁场的无线无源检测装置一结构示意图。
图2为所述磁场的无线无源检测装置另一结构示意图。
图3为单指叉指换能器的结构示意图。
图4为单相单向叉指换能器的结构示意图。
图5为双指叉指换能器的结构示意图。
图6为开路栅的结构示意图。
图7为短路栅的结构示意图。
图8为射频询问单元、射频接收器与信号处理器的连接关系图。
压电基片 11 天线 12
低损耗延迟型换能器 13 参考反射栅 14
负载反射栅 15 巨磁阻抗材料 16
射频询问单元 17 射频接收器 18
信号处理器 19 谐振匹配电路 20
第一吸声胶 21 第二吸声胶 22
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图8所示，一种磁场的无线无源检测装置，包括压电基片11、天线12、低损耗延迟型换能器13、参考反射栅14、负载反射栅15、巨磁阻抗材料16、射频询问单元17、射频接收器18和信号处理器19。低损耗延迟型换能器13、参考反射栅14及负载反射栅15均设置于压电基片11上，且参考反射栅14和负载反射栅15在低损耗延迟型换能器13发出的声表面波的同一路径上。低损耗延迟型换能器13与天线12连接。参考反射栅14和负载反射栅15，其一与巨磁阻抗材料16连接。射频询问单元17、射频接收器18均与信号处理器19连接。射频询问单元17发射的射频信号经天线12传递至低损耗延迟型换能器13，低损耗延迟型换能器13的信号经天线12传递至射频接收器18。
该磁场的无线无源检测装置工作原理是：射频询问单元17发出与低损耗延迟型换能器13谐振频率一致的询问信号。该询问信号被天线12接收，由天线12传递至低损耗延迟型换能器13。经过正压电效应，低损耗延迟型换能器13将电信号转换成声表面波，声表面波沿着传播路径传播，直至遇到参考反射栅14和负载反射栅15，将声表面波反射回低损耗延迟型换能器13。被反射回来的声表面波，经过低损耗延迟型换能器13的逆压电效应，将声表面波转换成电信号，然后由天线12发送出去。射频接收器18接收到由天线12发送的反馈信号，由信号处理器19进行信号处理。
本发明磁场的无线无源检测装置能够包括谐振匹配电路20；该谐振匹配电路20串联于巨磁阻抗材料16。该巨磁阻抗材料16在环境磁场作用下其阻抗会发生变化，特别是，该巨磁阻抗材料16能够进行以提高巨磁阻抗比率为目的的处理。
本发明磁场的无线无源检测装置能够包括第一吸声胶21和第二吸声胶22。第一吸声胶21和第二吸声胶22均设置于压电基片11上，且低损耗延迟型换能器13、参考反射栅14、负载反射栅15位于第一吸声胶21和第二吸声胶22之间。
本发明低损耗延迟型换能器13为单指叉指换能器，参考反射栅14和负载反射栅15分别位于低损耗延迟型换能器13的两侧。或者是，低损耗延迟型换能器13为单相单向叉指换能器，参考反射栅14和负载反射栅15位于低损耗延迟型换能器13的同侧。
本发明参考反射栅14为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。负载反射栅15为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。压电基片11为铌酸锂、石英或碳酸锂的切型。巨磁阻抗材料16为非晶微丝、非晶丝、非晶薄带或非晶薄膜。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁场的无线无源检测装置，其特征在于：包括压电基片、天线、低损耗延迟型换能器、参考反射栅、负载反射栅、巨磁阻抗材料、射频询问单元、射频接收器和信号处理器；
所述低损耗延迟型换能器、所述参考反射栅及所述负载反射栅均设置于所述压电基片上，且所述参考反射栅和所述负载反射栅在所述低损耗延迟型换能器发出的声表面波的同一路径上；
所述低损耗延迟型换能器与所述天线连接；
所述参考反射栅和所述负载反射栅，其一与所述巨磁阻抗材料连接；
所述射频询问单元、所述射频接收器均与所述信号处理器连接；
所述射频询问单元发射的射频信号经所述天线传递至所述低损耗延迟型换能器，所述低损耗延迟型换能器的信号经所述天线传递至所述射频接收器。
2.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：包括谐振匹配电路；所述谐振匹配电路串联于所述巨磁阻抗材料。
3.根据权利要求1或2所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：包括第一吸声胶和第二吸声胶；所述第一吸声胶和所述第二吸声胶均设置于所述压电基片上，且所述低损耗延迟型换能器、所述参考反射栅、所述负载反射栅位于所述第一吸声胶和第二吸声胶之间。
4.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述低损耗延迟型换能器为单指叉指换能器，所述参考反射栅和所述负载反射栅分别位于所述低损耗延迟型换能器的两侧。
5.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述低损耗延迟型换能器为单相单向叉指换能器，所述参考反射栅和所述负载反射栅位于所述低损耗延迟型换能器的同侧。
6.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述参考反射栅为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。
7.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述负载反射栅为双指叉指换能器、开路栅或短路栅。
8.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述压电基片为铌酸锂、石英或碳酸锂的切型。
9.根据权利要求1所述的磁场的无线无源检测装置，其特征在于：所述巨磁阻抗材料为非晶微丝、非晶丝、非晶薄带或非晶薄膜。
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