CN1486256A - 通过无线电链路获取动态物理过程数据的方法和设备 - Google Patents

通过无线电链路获取动态物理过程数据的方法和设备 Download PDF

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Abstract

为了通过无线电链路来获取动态物理过程的数据，通过具有一转发器天线(17)的谐振频率的电磁波激励该转发器天线(17)，并接收和分析由具有与所要获取的数据相关的电阻抗的传感器(16)调制的反向散射电磁波传感器波。该传感器(16)与转发器天线(17)直接相连，从而该传感器随着所要获取的数据的每一次变化改变而转发器天线(17)的电阻抗。在转发器天线(17)被激励波激励的同时，接收由转发器天线(17)反向散射的电磁波并作为传感器波。

Description

通过无线电链路获取动态物理过程数据的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的方法和权利要求14前序部分所述的设备。该设备的发射机天线和接收机天线可以是同一个器件。
背景技术
一般来说，本发明涉及对传感器进行无线读取，以获取也称之为测量值的动态物理过程数据。具体地说，本发明涉及这样一种方法和设备，其中包括随时间变化的电阻抗的传感器以及分配给该传感器的转发器天线都不具有自己的电源(例如呈与电源供应网连接的电线或者电池形式)以产生对所要求获取的数据进行编码的传感器波。
这种无源无线电传感器设备可用于各种技术环境中，尤其是用在旋转或者移动部件上。但是本发明特别感兴趣的应用领域是在车辆移动的同时，在车辆轮胎与路面接触的过程中对轮胎元件的应变进行测量。从所测量出的应变曲线中，可以估算出轮胎和路面之间的摩擦系数。这涉及对轮胎与道路附着力的监测，以避免车辆在沿着曲线行驶、减速或者加速时出现爆胎。尤其是，监测摩擦系数所关心的是考虑道路上水或者冰带来的危险，以便向车辆的驾驶者发出警告，或者直接控制转向元件，或者参与车辆的驾驶或刹车。
在DE 198 07 004 A1中披露了根据权利要求1和14的前序部分所述的方法和设备，该文献也涉及在车辆运动期间在轮胎元件与路面接触过程中测量其应变的具体问题。为了将传感器波与激励波相分开，采用激励波和传感器波之间的时域划分。远程转发器单元(也称作无线传感器)包括传感器、转发器天线以及能量存储装置，该能量存储装置存储出自于激励波的能量直到该激励波和所有的环境回波逐渐消失。然后通过利用所存储的能量产生传感器波。该传感器波对所要监测的测量值信息进行编码。对于能量存储来说，可使用公知的表面声波器件，该器件对施加在其上的信号给出一个或者几个时间延迟的信号回波。利用这些延迟信号，可完成激励波和传感器波之间的时域划分。其中一个时间延迟信号由对测量值敏感的传感器阻抗所控制。转发器天线的瞬时反射系数没有被传感器所改变，但是一个或多个延迟的再发射信号的振幅和相位发生了改变。为了确保时域划分，激励波必须是时间长度小于存储时间的脉冲信号，或者是所谓的改变作为时间函数的频率的FMCW信号(频率调制连续波)，从而传感器波的频率不同于实际的激励波。不能使用含有一个单频连续波(CW)信号，因为这会破坏时域划分。为了支持激励波和传感器波之间的时域划分，必须在接收机单元中进行非常快速的采样，这要比解决测量值动力学所必须进行的采样快许多。
发明概述
本发明的目的在于，提供一种更简单的方法和设备，其中可以省略能量存储装置，并可以使用具有一个单一频率的连续波(CW)激励波。
这一目的是通过如权利要求1中所述的方法和如权利要求14中所述的设备来实现的。该方法和设备的优选实施例由从属权利要求2-13以及15-19提供。
在本发明中，为分析测量值的动态特性所唯一需要的采样速率是足够的。另一方面，本发明限于如下测量任务，其中测量值具有随时间而变化的足够高的动态变量，以在激励波和传感器波(以下称之为读出信号和传感器信号)之间产生足够高的频移。
在本发明中，传感器的随时间变化的电阻抗与转发器天线直接连接，或者甚至就是该天线自身的一个组成部件。通过获取数据而被监测的物理过程(例如由于挠曲或偏转)影响传感器元件，由此改变电阻值。因此，转发器天线的反射性能，如反射信号的雷达截面和被反射信号的相位也会发生改变，同时作为要监测的物理过程的特征。
转发器天线如同镜面散射回入射光一样将电磁读出信号散射回来，并且如同一个反射镜一样，本发明的转发器单元可以是无源的。因为几何条件，传感器信号的振幅远小于读出信号的振幅，并远小于许多其他的环境回波。为了将传感器信号与读出信号和所有的其他干扰信号相分开，要测量的物理值必须显示出随时间变化的特征变量，这便产生了传感器信号的特征频率偏移。在本发明中，直接从所要监测的物理过程中抽取进行从读出信号频率范围到传感器频率范围的频率偏移所必须的能量。
电磁读出信号由转发器天线接收，并进行部分的再发射。该再发射的信号是传感器信号。该反射过程的振幅和相位由转发器天线的反射特性所确定。传感器信号被立即再发射。除了由转发器天线的加载品质因数所确定的转发器的电磁共振之外，在该过程中不涉及任何其它的能量存储。天线的加载品质因数确定了在已经由非常短的脉冲激励天线之后由该天线发出的电磁信号的转出。读出信号在天线自身的谐振中的存储要远比利用表面声波可能进行的存储短得多。因此该存储不足以在读出信号和传感器信号之间进行时间域划分。因此，在接收单元中同时接收读出信号和传感器信号。
因为本发明不采用任何时域划分，所以对于读出信号的存储能量来说，不需要表面波分量或者任何其他分量。本发明使用读出信号和传感器信号之间的频率域划分，因此这些信号是同时接收的。“同时”一词忽略了读出信号从发射器天线到转发器天线的运行时间、在天线的电子谐振回路中的非常短的存储时间、以及传感器信号从转发器天线到接收机天线的运行时间。但是，与读出信号的持续时间相比，这些运行和存储时间都是非常短的。实际上，人们甚至可以使用永久的CW信号作为读出信号，在这种情况下，可以获得永久的传感器信号。
因为本发明采用频域划分，因此传感器信号必须进行频谱分析。这可以利用傅立叶分析或者其他高分辨频谱分析方法来进行。利用该频谱分析算法，由接收机天线所接收的信号可以分解为第一部分和第二部分，然后送入接收机的分析部分中，其中所述第一部分集中在包含读出信号和所有静态环境回波的读出频率处，第二部分具有其频率偏离包含多普勒频移分量和其他混合或者调制的频谱分量的读出信号的分量。严格地讲，多普勒效应是加倍的，因为它出现在与读出信号相关的接收机位置和与传感器信号相关的发射和接收单元的位置中。但是，多普勒效应不是传感器信号带有此处所感兴趣的信息的部分。在转发器天线相对于发射机和接收机天线移动的情况下，因为来自反向散射信号必定会出现多普勒频移，所以最好将测量信号向上调制成多普勒信号，对反向散射特性的每一次调制会导致该信号的进一步频移。
如何实现传感器信号的调制并不重要，无论是采用频率调制、相位调制或者振幅调制，它们都会导致频移，从而在该时域中使传感器信号与读出信号分开。
如果只是评估比普通多普勒频移更进一步偏移的频谱部分，可以通过转变成时域而再次重构所要监测的物理过程的时间依赖性，该物理过程影响传感器并且改变传感器的电阻值。但是，对于许多问题，仅仅评估传感器信号的基波和某些高次谐波之间的比例可能已经足够。
该新颖的测量装置适合于在车辆移动的同时在车辆的轮胎元件与道路接触过程中对其应变进行在线测量。利用应变曲线的知识，可以估计该轮胎与道路的摩擦系数。
为了实现对这种反向散射传感器信号的调制，与转发器天线连接或者可以作为一个组成部件结合到该转发器天线中的至少一个部件的电性能随时间的动态变化必须通过所要监测的物理过程来进行。这一点可以通过使天线形状变形因而调整或者调制其谐振频率、或者利用可调电容、电感或电阻构成转发器天线所装载的传感器等方式来实现。传感器元件还可以具有更复杂的结构，它带有一由一个或者多个被将监测的过程改变的阻抗来确定其电特性的电路。但是这不是优选的。关于利用由将监测的过程改变的可变电容的传感器形状的可选方案的细节，可以参考DE 198 07 004 A1。
在本发明的优选实施例中，转发器天线自身还形成其阻抗受到机械弯曲或者应变影响的传感器。即，采用特定类型的天线作为对天线形状的应变或者机械弯曲敏感的转发器天线。该应变可能会改变形成天线电性能的谐振回路的电容、电感、电阻部件或者它们的任意组合，并因此会改变其电性能，例如谐振频率、品质因数、内部损耗、散射截面和/或反射相位。本发明的该优选实施例适用于显示出应变或弯曲、导致应变或弯曲、或者可以转变为应变或弯曲的任何物理过程。
读出信号的优选频率范围在UHF和VHF范围，以减小天线的尺寸，但是本发明可以用于所有其他的频率范围。在较高频率范围内，多普勒频移可以朝着调制的频谱分量移动，因此使得该分析复杂化。
本发明的设备包括具有电阻并与转发器天线电路直接连接的传感器，其电阻值是可变的，从而它可以随着时间变化，或者由所要监测的测量数值调制。结果是，转发器天线的反向散射特性根据要监测的测量值随时间的变化而变化。如果转发器天线接收到已经由发射单元的发射机天线所发射出的读出信号，该转发器天线会根据其品质因数而振荡，并由此再发射/重发射出该读出信号中的一部分。如果传感器的电阻由要监测的测量值同时发生变化或者被调制，则转发器天线的反向散射信号部分也以相同的时间特性变化。该改变的反向散射信号分量称之为传感器信号或者传感器波。连同读出信号和一些环境雷达回波，该传感器信号由接收机天线在读出信号发射的同时进行接收，并在发射和接收单元的分析部分进行分析。
包括传感器和转发器天线的无线转发器单元具有非常简单的结构。例如，传感器和转发器天线可以一起由一个导电线路部分制成，该导电线路部分弯曲成不同形状，并因为弯曲而改变其至少一个电性能。通过使用这种导电线路部分在测量移动的同时监测轮胎元件在与道路接触过程中的应变，可以估计该轮胎与道路的摩擦系数。这种传感器轮胎或者“智能轮胎”可以很容易和经济地批量制造。
如前所述，除了本发明不使用任何能量存储装置而工作的事实外，该传感器元件的一些基本布置和一些可能的实施例可以参见DE198 07 004 A1。
以下的计算方法用于进一步解释本发明。该计算方法对在车辆移动时轮胎元件与道路接触过程中轮胎元件应变的在线监测进行处理。利用该应变曲线的知识，可以估算该轮胎与道路的摩擦系数。
附图的简要说明
图1显示出在机动车辆车轮的轮胎处的测量布置；以及
图2显示出在相应车辆正在进行直线运动期间，自由运行车轮的轮胎元件在与道路接触过程中的应变。
具体实施方式
以下的计算依据图1所示的测量结构，其中设备4设置用来在车辆8正在运动期间测量机动车辆8的轮胎10在与道路15的接触过程中轮胎元件的应变。
轮胎10安装在机动车辆8的车轮9上，并连同车轮9一起沿着旋转箭头14的方向围绕着旋转轴18旋转。因此，机动车辆8沿着箭头13的方向(X轴)向前运动。
设备4包括安装在车辆上车轮9后面的发射和接收单元7、与该单元7相关连的频率分析单元20、以及设置在轮胎内利用无线电信号方式读取的转发器单元19构成。发射和接收单元7包括用于发射电磁激励波或者读出信号的发射机天线5，以及用于接收电磁传感波或者传感器信号的接收天线6。发射机天线5和接收机天线6可以通过一个共用天线实现。频率分析单元20控制发射读出信号的发射机天线7，并分析接收机天线6接收的信号的频率或者频率组成。
传感器信号被转发器单元19的转发器天线17反向散射，以作为对读出信号的响应，并产生接收机天线7的输出信号。通过传感器16的时间依赖性相对于读出信号对传感器信号进行调制，该传感器具有对测量值敏感的电阻抗，并且与转发器天线17连接，并因此利用所要测量的过程的时间依赖性改变转发器天线17的雷达截面积(或雷达反射率)。该传感器16还可以是转发器天线17的一个整体组成部分。
这里所感兴趣的测量值是轮胎10的轮胎元件12的应变。因此，这里该传感器布置在轮胎10内。
可以假设机动车辆8沿着箭头13的方向进行匀速线性运动。因为天线5和6设置在车轮9后面，所以包括传感器元件16的轮胎元件12朝着这些天线运动，并且在经过轮胎10与道路15的接触区域期间产生多普勒频移。
如果选择将天线5、6布置在车轮9前面的话，则该胎面花纹元件12远离天线5、6运动，因此改变多普勒频移的振鸣。采用使天线5、6垂直位于接触区域上方的布置方式，则多普勒频移将变为0。然而，这里所述的测量方法无论如何均可以工作。在下面的计算中，只考虑沿着箭头13的方向的那些运动；因此，天线可以被视为置于道路15的高度上。如果要考虑在道路15上方的高度，则这将不会改变有关基本考虑事项的任何事情，但是这些公式将变得更加复杂。
机动车辆8可以以速度V车运动；
该轮胎10可以具有半径r；
这样，根据下式推导出轮胎10的角速度：
Figure A0182198000121
情况1：在不考虑轮胎在接触区域中的平坦度的情况下车轮进行旋转运动
x轴线可以与运动方向平行，并且y轴线可以是从旋转轴线18到接触区域的方向。如果机动车辆沿着向前方向笔直运动的话，则所考虑的胎面花纹元件12沿着x-y平面运动。假设安装在机动车辆8上的天线5、6处于与道路15的表面相同的水平面上。S、sx、sy是所述位置和该位置的分量，并且v、vx、vy是速度和该传感器元件16沿着x-y平面或相对于固定天线5、6的x、y方向的速度分量。如此选择t，从而胎面花纹元件在t＝0时处于接触区域的中央。S0是在天线5、6和接触区域之间沿着x方向的距离，即S0是天线5、6和轮胎9的旋转轴线18之间沿着x方向的距离。结果导致：
sx＝s0+r·sin(ω车轮t)
sy＝r·cos(ω车轮t)
Figure A0182198000132
可以利用所读出的信号f0和光速c来计算出所反射的传感器信号的多普勒频移频率fd：
f d = f 0 · ( 1 + 2 · v c )
多普勒频移的最大值出现在这两个位置中，其中连接安装在该机动车辆上的天线5、6和转发器天线17的直线形成车轮的切线，即：
实施例：f0＝1GHz，v车＝100公里/小时。此时得出最大多普勒频移fd-f0＝92.5Hz，如可以从警察速度测量中看出的那样，这可以很容易通过CW-雷达测量出来。
在下面，将只考虑转发器单元沿着x轴线的运动，以简化计算。因此将上面的公式简化为：
sx＝s0+r·sin(ω车轮t)
Figure A0182198000141
Figure A0182198000142
情况2：在考虑轮胎10在接触区域中的平坦度情况下车轮进行旋转运动
在通过接触区域期间，胎面花纹元件12不再进行旋转运动而是进行线性运动。因为割线比圆弧短，所以轮胎10的应变导致在走合区域(running in area)和在惯性运动区域/脱离接触区域(running-out area)中均出现凸起。如果从胎面花纹元件的相应运动中减去旋转运动，则保留在图2中所示并用x表示的运动。
用正弦曲线来近似表示用x表示的曲线，以便进一步简化这些计算。
用A接触来表示最大应变(在图2中大约为0.45mm)；
用L接触来表示接触区域的长度(在图2中的2a和2b)；
作为胎面花纹元件实际应变的近似的正弦曲线的总长度大约为2*L接触；
可以从以下机动车辆8以速度v车经过长度2*L接触的这个事实推导出经过这些接触区域的运动的相应的频率f接触和角频率ω接触：
Figure A0182198000143
Figure A0182198000144
传感器16沿着x方向相对于固定天线5、6的运动sx由下式给出：
在胎面花纹元件12移动穿过围绕着接触区域的中心的区域±L接触的任意时候，由于胎面花纹元件12的应变而产生出的特定运动(如图2中所示并用x表示)被加入到胎面花纹元件12的旋转运动中。由于以下事实给出该符号，即应变在接触区域的第一部分(加速区域)中远离天线5、6指向，然后在接触区域的第二部分(减速部分)中朝着天线5、6指向。这意味着，胎面花纹元件的普通运动由于凸起而在走合区域中延迟了。在时刻t＝0处，胎面花纹元件12再次设置在接触区域的中间中的距离s0处。
由下式得出速度vx：
Figure A0182198000151
因此由下式得出多普勒效应：
f d = f 0 · ( 1 + 2 v x c )
Figure A0182198000154
因此，存在两部分的多普勒频移，轮胎元件的应变幅度由于因子π*A接触/L接触所以小于车轮的转动的作用。
实施例：L接触＝8cm(参见图2)并且A接触＝0.45mm：因此，该多普勒频移增加大约1.8％，这非常难以检测出来。
通过单独对多普勒频移进行处理，不能提取出任何描绘在经过接触区域的状况的测量信号。虽然频率ω接触明显高于车轮的转动频率ω车轮，但是幅度A接触与车轮的半径r相比明显更小。
情况3：在考虑调制反向散射过程的情况下轮子进行旋转运动
根据本发明，现在将应变A接触·sin(ω接触·t)转换成反向散射传感器信号的频率的调制。为此，在角频率ω接触下改变传感器的频率确定元件(例如转发器天线17的一部分)的电参数或转发器天线17的任何负载。这可以通过由于轮胎元件的应变而使天线形状变形来实现，因此调谐了(或调制)它们的谐振频率，或者通过使用应变仪例如可调电容、电感或电阻，以将传感器16用作转发器天线17的负载。因此，由转发器天线17和传感器16所提供的电路保持至少一个元素Z(t)，其电阻抗Z由于轮胎元件的应变而变化。因此，反向散射传感器信号包含至少一个具有相同时间依赖性的分量如Z(t)。该分量的频谱与Z(t)的频谱成分相对应，并且因此与轮胎元件的应变的频谱相对应。
如果在胎面花纹元件通过接触区域期间负载Z(t)的电阻抗在断开和短路之间变化，或者如果通过分数f0/Q来改变天线的谐振频率的话，其中Q为转发器天线17的品质因数，则反向散射传感器信号的相位改变±180°，这与“反射镜”偏移±λ/2的距离相对应。这里，λ为传感器信号的电磁波长：λ＝c/f0。经这样调制的传感器信号可以被当作通过频率f接触进行多普勒频移的信号，但是其振幅A接触为λ/2π：
Figure A0182198000161
因此，通过利用轮胎胎面花纹元件的应变相对于多普勒频移信号对反向散射的至少一个电参数进行调制而产生出的传感器信号的频移将在1/L接触至1/λ的比值数量级中。因此，系数λ/(2·L接触)给出在表示轮胎胎面花纹元件的应变的传感器信号和多普勒频移反向散射信号之间的关系。
典型实施例：L接触＝8cm(参见图2)。采用国际ISM波段(ISM＝工业、科学和医药)，可以得到以下结果：
频率f0 波长λ 调制信号和多普勒频移信号的相对间隔(＝λ/2·L接触)
433MHz  70cm  4.3
869MHz  35cm  2.2
2.45GHz  12cm  0.76
5.6GHz  5.3cm  0.33
19GHz  1.5cm  0.1
73GHz  0.4cm  0.02
表征轮胎胎面花纹元件的应变的传感器信号和多普勒频移反向散射信号之间的绝对距离保持相同，但是它们比值随着频率的增加而减小。
如果电阻抗Z(t)由于轮胎胎面花纹元件的应变而只是少量改变的话，相应的“反射镜”偏移的量小于λ/2。在该情况下，反向散射信号可以被分解成由于该应变而根本没有任何变化的第一部分和其相位改变±180°的第二部分。第二分量还具有相同的频谱成分如Z(t)。因此，在该情况下，不是经调制的反向散射信号的频谱成分出现了变化，而是只有通过利用轮胎胎面花纹元件的应变来调制反向散射的至少一个电参数而产生的信号的振幅出现了变化。例如，如果反向散射信号由于电参数Z(t)的变化而使振幅或相位变化1％的话，则整个信号的调制部分将为反向散射信号的总量的1/100或-20dB。但是，调制频移仍然为fLatsch＝ωLatsch/2π。
反向散射信号的总频谱分量还是fd，并且：
因此，得出与上面相同的公式。
但是，本发明的目的并不只局限于监测通过在轮胎花纹元件的应变(在图2中用x表示)的帮助下对反向散射的至少一个电参数进行调制而产生出的基本信号，而是可以用来监测该信号的更高谐波。更高谐波对该基本信号的比率包含了与轮胎花纹元件12的应变的实际形状相关的信息，这给出了该轮胎在道路上的摩擦系数的信息，还有与单个轮胎元件12在道路接触期间的局部滑动过程相关的信息。该更高的谐波的频移也高于基本的频移。
上面的计算显示出在UHF和VHF区域中高达6GHz的频率非常适用于所述的用来监测轮胎胎面花纹元件的应变的测量方法。
参考标号列表：
1-走合区域
2-接触区域
2a-接触区域，加速
2b-接触区域，制动
3-惯性运动区域
4-设备
5-发射机天线
6-接收机天线
7-发射和接收单元
8-机动车辆
9-车轮
10-轮胎
11-胎面花纹
12-轮胎元件，它可以是胎面花纹部件
13-箭头
14-转动箭头
15-道路
16-传感器
17-转发器天线
18-旋转轴线
19-转发器单元
20-频率分析单元

Claims (19)

1.一种通过无线电链路获取动态物理过程的数据的方法，该方法包括以下步骤：
提供一传感器，该传感器具有与所要获取的数据相关的电阻抗；
通过电磁激励波以转发器天线的谐振频率激励一转发器天线；并且
接收由传感器调制的反向散射电磁传感器波并对它进行分析；
其特征在于，还包括以下步骤：
将所述传感器(16)直接与所述转发器天线(17)相连，从而随着所要获取的数据的每一次变化，传感器改变转发器天线(17)的电阻抗；并且
在通过激励波激励转发器天线(17)的同时，接收由转发器天线(17)反向散射的电磁波作为传感器波。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，转发器天线的电阻抗是随着时间变化的或者是由所要获取的数据调制的，从而改变或经调制的阻抗改变转发器天线(17)的反向散射性能，该转发器天线通过所要获取的数据调制具有相同时间特性的反向散射传感器波。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器是一种无源传感器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，针对至少两个频率分量的振幅比来对所述传感器波进行分析。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，针对频率调制对所述传感器波进行分析。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，针对振幅调制对所述传感器波进行分析。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在绕着旋转轴线(18)转动的一物体上设有包括所述传感器(16)和所述转发器天线(17)的无线电传感器单元(19)，而用来发射激励波并接收反向散射传感器波的发射和接收单元(7)是固定的并不随所述物体转动。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所要获取的数据是在车辆正在运动期间在它与道路(15)接触过程中的轮胎(10)的轮胎元件的应变。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(16)具有一电容、电感和/或电阻，其电数值随着时间变化或者通过所要获取的数据调制。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(16)作为一负载连接在转发器天线(17)的底座上。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器(16)成一体地结合进转发器天线(17)的一谐振电路中。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述转发器天线(17)自身设置作为一传感器元件(16)，其中由于机械弯曲而改变其反向散射性能。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，在100MHz-6GHz的频率范围内发射所述激励频率。
14.一种用于通过无线电链路获取动态物理过程的数据、尤其是用来实施如权利要求1-13中任一项所述的方法的设备，该设备包括：
一发射机天线，用来发射电磁激励波；
一转发器天线，用来接收所述激励波；
一传感器，它具有与所要获取的数据相关的电阻抗；
一接收机天线，用来接收经过所述传感器调制的反向散射电磁传感器波；以及
一分析单元，用来对所接收到的传感器波进行分析；
其特征在于，所述传感器(16)与所述转发器天线(17)直接相连，从而该传感器随着所要获取的数据的每一次变化而改变转发器天线(17)的电阻抗；并且所述接收机天线(7)在发射机天线(5)发射激励波的同时接收由转发器天线(17)反向散射并作为一传感器波的电磁波。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述传感器的电阻抗的数值随着时间变化或者由所要获取的数据调制，从而改变或经调制的阻抗改变转发器天线(17)的反射性能，该转发器天线(17)通过所要获取的数据对具有相同时间特性的反向散射传感器波进行调制。
15.如权利要求14或15所述的设备，其特征在于，所述传感器(16)是一种无源传感器。
16.如权利要求14-16中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器(16)设在轮胎(10)的胎面花纹区域(11)中。
17.如权利要求14-16中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器(16)设在轮胎(10)的走合区域中的一轮胎元件中。
18.如权利要求14-17中任一项所述的设备，其特征在于，所述传感器(16)和所述转发器天线(17)都形成作为弯曲成不同形状的导线的一部分。
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