CN201032491Y - 射频传感器 - Google Patents

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CN201032491Y CNU2006200563483U CN200620056348U CN201032491Y CN 201032491 Y CN201032491 Y CN 201032491Y CN U2006200563483 U CNU2006200563483 U CN U2006200563483U CN 200620056348 U CN200620056348 U CN 200620056348U CN 201032491 Y CN201032491 Y CN 201032491Y
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周立功
周庆峰
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Guangzhou zhouligong monolithic Technology Co.,Ltd.
Guangzhou Zhiyuan Electronics Co Ltd
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Abstract

一种低成本超低功耗的射频传感器。该传感器由LC谐振回路及其周边电路组成，LC谐振回路中的电感L用于检测有磁性物体、有阻尼性金属或任何内部封有LC谐振回路的被检测物，周边电路周期性地向LC谐振回路发送一激励脉冲，当该脉冲消失后LC谐振回路以一固有频率产生减幅自由振荡，当被检测物靠近时，引起LC谐振回路的频率、振幅和衰减速度等参数的变化，通过周边电路检测出这些参数的变化达到检测出被检测物的接近。电路结构简单，间歇工作，功耗非常小。该传感器可用于射频卡接近检测以及流量检测，当谐振回路的电感线圈采用空心线圈时，能做到真正的防强磁干扰检测。

Description

射频传感器
技术领域
本实用新型涉及一种利用LC谐振回路和周边电路组成的低成本超低功耗射频传感器，用于实现对有磁性物体、有阻尼性金属、内部含有LC谐振回路的射频卡或任何内部封装有LC谐振回路的被检测物的接近检测，属低功耗接近检测装置及方法制造领域。
背景技术
目前，利用LC谐振回路进行非接触式接近检测的传感器普遍功耗大，不适合于电池供电且对功耗有严格要求的应用场合。
在对功耗有要求的射频卡接近检测方法中，目前普遍采用红外检测技术，红外检测技术容易受外界光线特别是太阳光强度和非射频卡物体接近的影响。而且红外检测需要在原来射频卡读写电路的基础上增加红外收发装置，成本较高。
实用新型内容
设计目的：为了克服传统非接触式接近检测传感器成本较高、功耗较大的不足，解决用红外检测技术存在受光干扰的问题，本实用新型专利采用LC振荡回路与简单周边电路相结合，实现对被检测物的接近检测，该射频传感器实现了微安级的超低功耗且成本低；可将该射频传感器用于射频卡的接近检测，以防止红外检测方法受光或非射频卡物体接近干扰；将该射频传感器应用于流体的流量检测可以实现流量的精确测量并完全防止强磁干扰。
设计方案：本设计使用LC谐振回路和周边电路实现对内部封有谐振回路或者电感线圈的物体的接近检测。
①基本原理：当给LC谐振回路施加几个脉冲激励后，LC谐振回路将产生阻尼减幅电磁振荡，从而在电感L周围产生一个交变磁场。当内部封有谐振回路的被检测物接近电感L，且该谐振回路的谐振频率与检测装置的LC谐振回路的频率相等或相近时，被检测物的谐振回路将产生谐振，大量吸收检测装置LC谐振回路的能量，从而加速LC谐振回路振荡的衰减；如果是内部封装有电感线圈的被检测物接近，则电感线圈中会产生涡流，同样会加速LC谐振回路振荡的衰减，因此，检测出LC谐振回路振幅的变化就能检测出被检测物的靠近。除LC谐振回路外，周边电路包括微控制器、驱动电路、振幅检测。
②振幅检测方法：具有模数转换器或者比较器的微控制器可以直接对振幅进行测量并转换为数字信号；同时，振幅检测电路把振荡信号转变成了连续的平滑的波形，那些不具有模数转换器和比较器的微控制器可以对此波形的宽度进行测量，从而间接地测量出振荡的幅度。
③信号处理：当没有被检测物接近时，LC谐振回路的振幅比较大，衰减时间较长。被检测物接近后，振幅减小，衰减时间缩短。微控制器检测到这种振幅或者波形宽度的变化，即可检测出被检测物的接近。
技术方案1：采用射频传感器的射频卡接近检测装置。检测用LC谐振回路的振荡频率与射频卡中LC工作频率相等或相近。当射频卡接近检测装置时，LC谐振回路的振幅衰减，射频传感器产生输出，输出信号传送给微控制器控制射频卡读卡模块开始读取射频卡信息。检测模块中检测用的电感线圈可与射频卡读卡模块的线圈共用，以减小安装空间并降低成本。
技术方案2：采用射频传感器的防强磁干扰流量检测装置。流量检测装置包含1个或多个射频传感器，流量检测的叶轮为被检测物，射频流量检测模块的LC谐振回路的电感线圈安装在叶轮的上方，当叶轮经过检测线圈时，射频传感器就能产生输出，可以检测叶轮的转动，通过换算可达到流量检测的目的。为了防止强磁干扰，流量检测模块中LC谐振回路的电感线圈采用空心线圈。
本实用新型与背景技术相比，电路由LC谐振回路、微控制器及其周边电路构成，结构简单；检测的基本原理决定了这种射频传感器检测方法不受周围环境光线的影响，可靠性高；LC谐振回路只有在很窄的激励脉冲中才产生功耗，当与系统超低功耗架构设计相结合时，就能实现总体的低功耗控制；应用范围广，适合智能卡门锁、门禁、水表等场合的射频卡接近检测。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型专利进一步说明。
图1是射频传感器硬件结构组成原理框图。
图2是有、无被检测物接近时采样电路工作电压波形对比示意图。
图3是有、无被检测物接近时LC谐振回路振荡信号电压波形对比示意图。

Claims (3)

1.一种射频传感器，其特征是：该传感器由LC谐振回路及其周边电路组成，LC谐振回路中的电感L用于检测有磁性物体、有阻尼性金属或任何内部封有LC谐振回路的被检测物，周边电路周期性地向LC谐振回路发送一激励脉冲，当该脉冲消失后LC谐振回路以一固有频率产生减幅自由振荡，当被检测物靠近时，引起LC谐振回路的频率、振幅和衰减速度等参数变化，通过周边电路检测出这些参数的变化，达到检测出被检测物接近的目的。
2.根据权利要求1所述的射频传感器，其特征是：射频卡的接近检测，传感器中LC谐振回路的固有谐振频率与射频卡的工作频率相等或相近。
3.根据权利要求1所述的射频传感器，其特征是：流量检测，叶轮安装有权利1所述的被检测物，LC谐振回路的电感L安装在叶轮的上方用于检测叶轮上的被检测物，在要求防强磁干扰的检测中，LC谐振回路的电感采用空心线圈。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109118627A (zh) * 2018-08-15 2019-01-01 深圳市凯迪仕智能科技有限公司 一种自动锁控制电路及控制方法

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