CN201364162Y

CN201364162Y - 基于电磁场供电的传感器

Info

Publication number: CN201364162Y
Application number: CNU2009201065648U
Authority: CN
Inventors: 徐芳硕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-03-19

Abstract

本实用新型涉及基于电磁场供电的传感器，属于无线电射频发射与接收，传感器检测和集成电路技术领域，该传感器由一个双界面IC卡和一个传感元件构成，所述双界面IC卡的接触端口与传感元件相连。本实用新型将双界面IC卡技术与传感器技术结合，通过电磁场提供能量，可以使无线传输方式的传感器使用更方便，寿命更长。

Description

基于电磁场供电的传感器

技术领域

本实用新型属于无线电射频发射与接收，传感器检测和集成电路技术领域，特别涉及基于电磁场供电的传感器结构设计。

背景技术

交变的电磁场可以传输能量和电信号。在此领域ISO10536、ISO14443、ISO15693、ISO18000等非接触IC卡国际技术标准已经完善。相关的电子标签、公交IC卡和居民第二代身份证、高速公路不停车收费系统等产品已经得到广泛应用。双界面卡是一种新型非接触IC卡，它即可以在非接触方式下工作，也可以在接触方式下工作。

在传感器领域，各种温度、压力等传感器已经广泛应用。他们将物理量转换成为电信号，通过有线或无线方式传输给信号接收器。无线传输方式的传感器通常需要用电源线或电池方式提供能量。传感器使用的方便性和寿命受到一定的影响.

发明内容

本实用新型为克服已有技术的不足之处，设计出一种基于电磁场供电的传感器。将双界面IC卡技术与传感器技术结合，通过电磁场提供能量，可以使无线传输方式的传感器使用更方便，寿命更长。

本实用新型设计的基于电磁场供电的传感器，其特征在于，由一个双界面IC卡和一个传感元件构成，所述双界面IC卡的接触端口与传感元件相连。

上述传感元件可为双金属元件、热敏电阻、应变片或者电容话筒等各种传感元件中任一种。还可选用测量其它物理量的传感元件。

本实用新型的工作原理：当传感器进入到非接触读卡器天线工作电磁场时，通过双界面卡天线接收电磁场的能量，转换成工作所需要的电能，不需要额外的电能。传感器工作时，依照设定或读卡器指令，采集数据并通过无线电方式将数据发送给读卡器。

本实用新型的特点及效果：

本实用新型将最新的非接触IC卡技术应用于传统的检测领域，构造全新的检测装置。

本实用新型具有三个特点：

1)射频电磁场供电；

2)无线电传输测量数据；

3)多个传感器可以在同一个读卡器工作电磁场中同时工作。

本实用新型有广泛的应用领域：

1)本实用新型传感器可以做成本很低的传感标签，长期大量使用，没有供电问题。例如：在生产线上或仓库里的每个产品上或包装箱中放置该传感器，随时通过非接触方式检测产品状态，而不必打开包装。

2)本实用新型传感器也可以镶嵌在医院的病号服中。病人穿着这样的服装在一定数据采集区域内可以实时监测心跳、体温、血压等。从而改进了目前便携式监测设备必须携带电池和记录装置，其工作时间有限，数据不能实时传输等缺陷。

3)本实用新型可以是非接触的按键，并拓展连接液晶显示屏，做成轻巧的没有电池供电的双向信息终端机。

4)本实用新型可以是带指纹传感器的双界面卡。只有卡片本人才能使用，从而防止盗用。

5)本实用新型可以是不带电池的声音、压力、物位等无线传感器。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的应用示意图。

具体实施方式

本实用新型设计的基于电磁场供电的传感器结合附图及实施例详细说明如下：

本实施例由分立的一个双界面IC卡和一个双金属片构成，如图1所示，双金属片S的两个引脚b1和b2分别与双界面IC卡PICC的接触端口1脚和7脚连接，即构成了本实用新型的传感器。

本实施例中的双金属片采用常规的双金属温度传感头产品(也可用日光电灯启辉器的双金属片替代)，双界面IC卡采用三星半导体S3C89K8双界面智能卡。

S3C89K8为ISO14443TYPE-B和ISO7816标准双界面卡，其卡片内部有非接触天线，卡片表面有ISO7816标准的接触端，上面除电源(VDD，1脚)、复位(RST，2脚)、时钟(CLK，3脚)、地(GND，5脚)端口外，还有两个接触方式的数据端口I/O1(7脚)和1O2(4脚)。在其中一个数据接口(7脚)和电源端口(1脚)之间接入双金属片S。在S3C89K8双界面卡的程序中加入读接触端口状态的程序指令，一个简单的基于电磁场供电的传感器就构造好了。

通常状态双金属元件S中的两个触点a1和a2是断开状态，数据端口被IC内部下电阻拉至低电平。当温度升高到某一温度时，双金属元件变形使a1和a2导通，数据端口被接至高电平的电源端，也就使得双界面卡PICC的接触端口1脚和7脚导通。

本实施例的应用如图2所示，当本实施例检测时，需将一非接触卡读卡器放置在本实施例的双界面IC卡能接收到它的信息的区域内。非接触卡读卡器PCD由读卡器模块M和读卡器天线L1构成。本实施例的双界面卡PICC由卡片天线L2和卡片IC模块构成。IC模块的接触端口接有双金属片S。工作时，L1发出电磁场和无线电寻卡指令。L2进入L1的电磁场后，传感器开始工作，并将接触端口的状态以无线电方式发给PCD。

标准的TYPE-B非接触卡读卡器在工作时会通过读卡器天线不断发出13.56MHz频率的电磁场和寻卡指令(REQB)。本传感器进入到读卡器工作范围时，S3C89K8双界面卡吸收13.56MHz频率的电磁场能量开始工作，并接收寻卡指令(REQB)后，读取接触端口I/O1(7脚)的状态，并以无线电方式发数据(ATQB)给读卡器。非接触读卡器通过接收传感器返回数据(ATQB)判定S3K89K8双界面卡接触端口的高低电平状态，就可以得到双金属元件周围的温度情况。

上述的双金属元件可以用热敏电阻、应变片、电容话筒等传感元件代替，还可根据不用的应用场合、选用检测各种物理参数的其它传感元件。上述双界面IC卡也可选择市场上的各类产品，根据具体选用的产品进行相应的连接即可。

Claims

1、一种基于电磁场供电的传感器，其特征在于，该传感器由一个双界面IC卡和一个传感元件构成，所述双界面IC卡的接触端口与传感元件相连。

2、如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感元件为双金属元件、热敏电阻、应变片或者电容话筒中任一种。