DE102018001309A1

DE102018001309A1 - Messaufnehmereinheit

Info

Publication number: DE102018001309A1
Application number: DE102018001309.0A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Innome GmbH
Current assignee: Innome GmbH
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2019-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messaufnehmereinheit zur Erfassung eines biologischen, chemischen oder physikalischen Parameters eines insbesondere flüssigen oder gasförmigen Mediums, die mindestens zwei Messelektroden (14, 15) aufweist, die über jeweils eine Stromleitung, insbesondere jeweils eine Leiterbahn, jeweils mit einem passiven RFID-Transponder (11) der Messaufnehmereinheit verbunden sind, insbesondere an einen analogen Eingang des passiven RFID-Transponders (11) angeschlossen sind, wobei der RFID-Transponder (11) und die Stromleitungen derart von jeweils an sie angrenzendem, für das Medium, insbesondere für Flüssigkeit oder Gas, undurchdringbarem Material der Messaufnehmereinheit umgeben sind, dass diese nicht mit dem Medium in Kontakt kommen können, und wobei jeweils mindestens ein Bereich mindestens einer Seite jeder Messelektrode (14, 15) nicht von für das Medium undurchdringbarem Material bedeckt ist, sodass die Messelektroden in diesem Bereich mit dem Medium in Kontakt kommen können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messaufnehmereinheit zur Messung eines biologischen, chemischen oder physikalischen Parameters eines insbesondere flüssigen Mediums, die mindestens zwei Messelektroden aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Sensoreinrichtung mit einer solchen Messaufnehmereinheit.
Sensoreinrichtungen mit einem Messaufnehmer mit zwei Messelektroden zur Messung von derartigen Parametern sind bekannt. Sie werden unter anderem eingesetzt, um den pH-Wert von Flüssigkeiten zu bestimmen, beispielsweise im Rahmen eines sogenannten potentiometrischen Analyseverfahrens.
In der Regel endet dabei an jeder Messelektrode jeweils das eine Ende eines zugeordneten Signalkabels, dessen anderes Ende mit einem anderen elektronischen Bauteil/Baugruppe verbunden ist, in der Regel einer Auswerteeinrichtung. Die beiden Messelektroden werden dann beispielweise in die in einem Behältnis befindliche Flüssigkeit getaucht. Die Auswerteeinrichtung ist außerhalb der Flüssigkeit angeordnet, um einen Kontakt mit dieser sicher ausschließen zu können. Entsprechend lang müssen die Stromkabel ausgebildet sein. Dies kann sich aufgrund des bei zunehmender Länge größer werdenden Widerstands der Stromkabel negativ auf die Signalqualität bzw. die Empfindlichkeit des Sensors auswirken.
Die Stromkabel, die dabei abschnittsweise auch mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, sind - je nach Aggressivität der Flüssigkeit - in besonderer Weise geschützt, um die Lebensdauer derselben zu maximieren. Besonders aufwendig ist es dabei, die Verbindungsbereiche, in denen das jeweilige Stromkabel mit der jeweiligen Elektrode verbunden ist, mediumdicht bzw. insbesondere flüssigkeitsdicht nach außen abzudichten. Jeder Kontakt der Stromkabel oder der jeweiligen Lötstelle an der jeweiligen Elektrode mit der Flüssigkeit kann die Standzeit bzw. die Lebensdauer der Sensoreinrichtung negativ beeinflussen.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messaufnehmereinheit sowie eine Sensoreinrichtung mit einer solchen Messaufnehmereinheit mit möglichst langer Lebensdauer anzugeben, bei der zudem die Länge der Stromleitungen, die von den Elektroden zu einem elektronischen Bauteil/Baugruppe führen, an das/die die Elektroden angeschlossen sind, möglichst kurz ausgebildet sein können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Messaufnehmereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
Die erfindungsgemäße Messaufnehmereinheit weist entsprechend (mindestens) zwei Messelektroden auf, die über jeweils eine Stromleitung, insbesondere jeweils eine Leiterbahn, (unmittelbar oder auch mittelbar, beispielsweise über ein oder mehrere weitere elektronische (Zwischen-)Bauteile, wie etwa einem analogen Frontend und ggf. wenigstens einer zwischen dem mindestens einen weiteren elektronischen Bauteil und dem RFID-Transponder verlaufenden weiteren Stromleitung) jeweils mit einem vorzugsweise passiven RFID-Transponder (auch die Verwendung aktiver Transponder ist denkbar) der Messaufnehmereinheit verbunden sind, insbesondere jeweils an einen analogen Eingang des RFID-Transponders angeschlossen sind. Dabei sind der RFID-Transponder und die Stromleitungen derart von jeweils an sie angrenzendem, für das Medium, insbesondere für Flüssigkeit oder Gas, undurchdringbarem Material, beispielsweise Polystyrol, Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat, der Messaufnehmereinheit umgeben, dass diese nicht mit dem Medium in Kontakt kommen können.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht die Herstellung einer integrativen Messaufnehmereinheit, insbesondere als Teil einer übergeordneten Sensoreinrichtung gemäß Anspruch 10, die drahtlos von einem entsprechenden RFID-Reader der Sensoreinrichtung auslesbar ist. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung weist zu diesem Zweck ein von der Messaufnehmereinheit getrenntes RFID-Lesegerät zur Kommunikation mit dem vorzugsweise passiven RFID-Transponder der Messaufnehmereinheit auf sowie eine von der Messaufnehmereinheit getrennte Auswerteeinrichtung, mit der von den Messelektroden der Messaufnehmereinheit stammende, mittels des RFID-Transponders der Messaufnehmereinheit an das RFID-Lesegerät übertragene Messsignale auswertbar sind.
Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht es, die Auswerteeinrichtung bzw. die Auswerteelektronik als separaten Bauteil der Sensoreinrichtung ohne physische bzw. kabelgebundene Verbindung zu der Messaufnehmereinheit vorzusehen. Die empfindliche Auswerteelektronik unterliegt somit keiner Gefahr, mit dem Medium in Kontakt zu kommen. Weiter können hierdurch die Stromkabel, die notwendig sind, um die Messsignale von den Messelektroden ab- bzw. weiterzuleiten, kurz gehalten werden, da das elektronische Bauteil/die elektronische Baugruppe, an das/die sie angeschlossen sind, unmittelbarer Bestandteil der Messaufnehmereinheit ist. Die gesamte Messaufnehmereinheit kann dann bspw. in eine/die Messflüssigkeit getaucht werden. Durch das Umgeben des RFID-Transponders und der Stromkabel mit bzw. die Integration in für Medium undurchdringbarem/s Material wird zudem ein optimaler Schutz dieser Bauteile der Messaufnehmereinheit erreicht.
Gemäß einer ersten Konkretisierung der Erfindung sind elektronische Bauteile, nämlich zumindest der RFID-Transponder und zumindest jeweils ein Abschnitt der Stromleitungen an einer ersten (insbesondere flexiblen) Lage aus für das Medium undurchdringbarem, elektrisch isolierendem Material angeordnet, insbesondere an einem aus der ersten Lage bestehenden Materialstück, etwa einem (flexiblen) Folienstück, vorzugsweise aus Kunststoff (insbesondere auf einer Oberfläche bzw. äußeren Seite dieser ersten Lage). Die erste Lage ist dabei mit einer separaten, mindestens bereichsweise an diese angrenzenden zweiten (insbesondere flexiblen) Lage aus für das Medium undurchdringbarem Material vorzugsweise anderer Materialart verbunden, die den RFID-Transponder und mindestens einen oder den jeweiligen Abschnitt der jeweiligen Stromleitung zusammen mit der ersten Lage vollständig einschließt, wobei die zweite Lage oder eine weitere, unmittelbar oder mittelbar (ggf. über ein oder mehrere Zwischenlagen) mit der ersten und zweiten Lage verbundene dritte Lage mindestens eine Freilassung für eine der Freilassung zugeordnete Messelektrode aufweist, sodass Medium über die Freilassung mit der Messelektrode in Kontakt kommen kann. Vorzugsweise grenzt die zweite Lage dabei in sämtlichen Bereichen, in denen keine elektronischen Bauteile an der ersten Lage angeordnet sind, an die erste Lage an.
Bevorzugt sind dabei in der zweiten oder der weiteren dritten Lage jeweils mindestens zwei Freilassungen angeordnet, nämlich für jede der mindestens zwei Messelektroden eine Freilassung. Denkbar ist auch, dass jeweils in der dritten Lage und einer weiteren unmittelbar oder mittelbar (ggf. über ein oder mehrere Zwischenlagen) mit der ersten und zweiten Lage verbundenen vierten Lage jeweils eine Freilassung für jeweils eine der Messelektroden angeordnet ist.
In einer weiteren Konkretisierung des erfindungsgemäßen Konzepts sind elektronische Bauteile, nämlich zumindest der RFID-Transponder, die Messelektroden und die Stromleitungen, an einer ersten (insbesondere flexiblen) Lage oder Schicht aus für das Medium undurchdringbarem, elektrisch isolierendem Material angeordnet (insbesondere auf einer Oberfläche bzw. äußeren Seite dieser ersten Lage). Insbesondere an einem aus der ersten Lage bestehenden Materialstück, etwa einem (flexiblen) Folienstück, vorzugsweise aus Kunststoff. Vorzugsweise sind die Messelektroden dabei formschlüssig mit der zweiten Lage verbunden. Gegebenenfalls können im Übrigen noch weitere elektronische Bauteile an der ersten Lage angeordnet sein.
Dabei ist die vorgenannte erste Lage mit einer separaten, mindestens bereichsweise an diese angrenzenden zweiten (insbesondere flexiblen) Lage oder Schicht aus für das Medium undurchdringbarem Material (vorzugsweise anderer Materialart) verbunden, die den RFID-Transponder und die Stromleitungen zusammen mit der ersten Lage vollständig einschließt. Die zweite Lage wiederum weist jeweils eine Freilassung auf für jeweils eine der an der ersten Lage angeordneten Messelektroden, sodass das Medium über die jeweilige Freilassung mit der jeweiligen Messelektrode in Kontakt kommen kann. Vorzugsweise grenzt die zweite Lage in sämtlichen Bereichen, in denen keine elektronischen Bauteile an der ersten Lage angeordnet sind, an die erste Lage an.
Bevorzugt ist eine der Messelektroden eine sensitiv auf (mindestens) eine zu messende Spezies (z.B. Ionen) im Medium reagierende Elektrode (bzw. eine mediumsensitive Elektrode), während die andere Messelektrode eine gegenüber derselben bzw. der zu messenden Spezies in-sensitive (bzw. nicht sensitive) Referenzelektrode ist.
Gemäß einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist mindestens eine der Messeelektroden ionenselektiv ausgebildet. Insbesondere, indem sie aus inonenselektiven Membranmaterial besteht oder eine Beschichtung aus solchem inonenselektiven Membranmaterial aufweist.
Vorzugsweise sind die Messelektroden derart ausgebildet, dass sie zur Erfassung des pH-Wertes eines Mediums eingesetzt werden können. Eine der Messelektroden kann dabei beispielsweise aus hierfür geeignetem (jeweils pH-sensitiven) Reinmetall, einer Metalllegierung oder deren Oxide oder einer Kombination der vorgenannten Materialien bestehen (Materialbeispiele: Antimon, Iridiumoxid, Rutheniumoxid) oder eine Beschichtung hieraus aufweisen. Die andere Messelektrode kann in bekannter Weise als Referenzelektrode ausgebildet sein (Materialbeispiele: Silber-Silberchlorid oder Quecksilber-Quecksilbersulfat).
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Messelektroden jeweils in dem Bereich, in dem sie nicht von dem für das Medium undurchdringbaren Material bedeckt sind, mit einer für das Medium durchdringbaren Beschichtung versehen sind, insbesondere einer Schicht aus inonenselektivem Membranmaterial (Materialbeispiele: Materialkombination aus PVC lonophor (z.B.Calcimycin), Weichmacher und unter Umständen hydrophobe Ionen).
Was das den RFID-Transponder und die Stromleitungen umgebende, für das Medium undurchdringbare Material betrifft, so ist es vorzugsweise elektrisch isolierendes Material.
Was den RFID-Transponder selbst betrifft, so verfügt er in an sich bekannter Weise bevorzugt über mindestens einen elektronischen Schaltkreis aufweisenden (Mikro-)Chip sowie über eine Antenne für elektromagnetische Wellen. Der (Mikro-)Chip ist bevorzugt derart ausgebildet, dass er die von den Messelektroden stammenden Signale über die Antenne an das RFID-Lesegerät der Sensoreinrichtung weiterleiten kann.
Der RFID-Transponder und/oder die Leiterbahnen und/oder die Messelektroden können auf verschiedene Weise an der ersten Lage angeordnet werden. Vorzugsweise werden sie in einem Dünnschichtverfahren auf die erste Lage aufgebracht oder in einem Druckverfahren.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie aus den biegefügten Zeichnungen.
Darin zeigt:

1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Messaufnehmereinheit, wobei eine obere Deck- bzw. Isolationslage nur bereichsweise angedeutet ist,
2 einen Querschnitt durch einen Bereich der Messaufnehmereinheit aus 1 mit vollständig dargestellter Deck- bzw. Isolationslage.

Die in den Zeichnungen dargestellte Messaufnehmereinheit 10 ist Bestandteil einer übergeordneten, nicht gezeigten Sensoreinrichtung, mit der im vorliegenden Fall pH-Werte von Flüssigkeiten erfasst werden können. Die Erfindung ist aber nicht auf Messaufnehmereinheiten bzw. Sensoreinrichtungen zur Messung von pH-Werten von Flüssigkeiten beschränkt. Vielmehr kann das Grundkonzept auch zur Messung verschiedener anderer biologischer, chemischer oder physikalischer Parameter von Messmedien aller Art (auch gasförmig, fest etc.) verwendet werden.
Die in den Zeichnungen dargestellte Messaufnehmereinheit 10 kann unmittelbar in eine Flüssigkeit eingetaucht werden, deren pH-Wert zu erfassen ist.
Sie weist erfindungsgemäß einen bevorzugt passiven RFID-Transponder 11 auf, der Messsignale der Messaufnehmereinheit 10 an ein entsprechendes (nicht dargestelltes) RFID-Lesegerät der Sensoreinrichtung übermitteln kann.
Die hierfür notwendigen RFID-Techniken und -Bauteile sind gut bekannt und werden daher nicht näher erläutert. Unter anderem verfügt der RFID-Transponder 11 zu diesem Zweck über eine Antenne 13 sowie über einen auf einem Mikrochip 12 befindlichen IC (integrierter Schaltkreis).
Da der RFID-Transponder im vorliegenden Ausführungsbeispiel passiv ausgebildet ist, kann er entsprechend die für seinen Betrieb notwendige Energie einer von einem RFID-Lesegerät stammenden elektromagnetischen Welle entnehmen.
Zur Erfassung des pH-Werts weist die Messaufnehmereinheit 10 eine pH-Wert sensitive Elektrode 14 auf sowie eine Referenzelektrode 15.
Jede Elektrode 14, 15 ist über jeweils eine Leiterbahn 16 bzw. 17 an den RFID-Transponder 11 angeschlossen, genauer gesagt an jeweils einen analogen Eingang desselben bzw. des Mikrochips 12.
Zwischen den Elektroden 14, 15 und dem RFID-Transponder 11 können sich weitere elektronische Bauteile befinden, beispielsweise ein sogenanntes analoges Frontend, sodass die Leiterbahnen 16, 17 mittelbar (über das elektronische Front-End) mit dem RFID-Transponder 11 verbunden wären.
Bevorzugt ist dieses analoge Frontend allerdings auf dem Mikrochip des RFID-Transponders 11 angeordnet. In diesem Fall sind die Elektroden 14, 15 jeweils direkt mit dem Mikrochip bzw. dem RFID-Transponder 11 verbunden.
Die vorgenannten elektronischen Bauteile, also die Elektroden 14, 15, die Leiterbahnen 16, 17 sowie der RFID-Transponder 11 (mit Mikrochip und Antenne) sind auf einer ersten Schicht oder Lage 18 bzw. einem Substrat 18 angeordnet. Vorliegend handelt es sich bei der Lage 18 bevorzugt um ein flexibles Folienstück. Alternativ sind aber auch Substrate aus anderem Material denkbar.
Einige oder alle dieser elektronischen Bauteile können dabei auf die Lage 18 mittels gängiger Techniken aufgedruckt worden sein. Hierzu geeignetes druckfähiges Material kann beispielsweise ein Polymermatrixmaterial sein, das entsprechend mit leitfähigen Partikeln angereichert ist. Es können Inkjet-Druckverfahren verwendet werden, aber auch Massendruckverfahren, wie Tief-, Offset- und Flexodruck-Verfahren.
Insbesondere die Antenne 13 bzw. die Leiterbahnen 16, 17 können aus gedruckten Materialien hergestellt werden oder mittels Standardprozessen aus der Leiterplattenfertigung (Kupfer ätzen/chemische Vergoldung/galvanische Vergoldung etc.) oder auch im Dünnschichtverfahren. Es kann auch eine beliebige Kombination von Druck-, Lithographie- und Dünnschichtverfahren verwendet werden.
Auf diese erste Lage 18 ist eine zweite, elektrisch insolierende Lage 19 aufgebracht, beispielsweise aus Polystyrol, Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat, die mit der ersten Lage 18 verbunden ist und in allen Bereichen mit Ausnahme der Bereiche, in denen die vorgenannten Bauteile sitzen, an die erste Lage 18 angrenzt.
Die Lage 19 überdeckt des Weiteren mit Ausnahme der Elektroden 14, 15 sämtliche elektronischen Bauteile.
Sowohl die Lage 18 als auch die Lage 19 sind jeweils aus für das Medium bzw. für die jeweilige Flüssigkeit, in die die Messaufnehmereinheit 10 getaucht wird, undurchdringbarem Material ausgebildet, sodass sämtliche elektronischen Bauteile mit Ausnahme der Elektroden 14, 15 nach außen, d.h. gegen das Medium geschützt sind.
Für die Elektroden 14, 15 sind hingegen in der zweiten Lage 19 Freimachungen 20, 21 angeordnet, sodass deren Oberseiten ganz oder bereichsweise nicht von dem für das Medium undurchdringbaren Material bedeckt sind. Über diese Freimachungen 20, 21 haben die Oberseiten der Elektroden 14, 15 bzw. die nach außen zeigenden/die an die Umgebung angrenzenden Seiten der Elektroden 14, 15 Kontakt mit der Außenumgebung der Messaufnehmereinheit 10.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Elektroden 14, 15 bzw. die Oberseiten derselben jeweils in dem Bereich, in dem sie nicht von dem für das Medium undurchdringbaren Material bedeckt sind, also im Bereich der Freimachungen 20, 21, mit einer für das Medium durchdringbaren Beschichtung versehen sind, insbesondere einer Schicht aus inonenselektivem Membranmaterial, beispielsweise Silber-Silberchlorid oder Quecksilber-Quecksilbersulfat.
Bei einem Eintauchen der Messaufnehmereinheit 11 in eine Flüssigkeit, deren pH-Wert zu messen ist, würde die Flüssigkeit entsprechend mit diesen Oberseiten in Kontakt kommen und es würden elektrische Messsignale erzeugt werden. Diese für den pH-Wert der Flüssigkeit repräsentativen Signale liegen dann - weitergeleitet über die Leiterbahnen 16, 17 - an den analogen Eingängen des RFID-Transponders 11 an.
Wenn das RFID-Lesegerät dann den Auslesevorgang beginnt bzw. während des Auslesevorgangs werden diese Signale im Rahmen der Kommunikation des RFID-Transponders an das RFID-Lesegerät übertragen. Eine (nicht dargestellte) elektronische Auswerte- bzw. Signalverarbeitungseinrichtung der Sensoreinrichtung (Computer, Rechenchip etc.) wertet die Signale im Anschluss aus und berechnet aus ihnen in bekannter Weise den pH-Wert der Flüssigkeit.
Was die Messaufnehmereinheit 10 betrifft, so kann sie auch derart ausgebildet sein, dass sie die für den Betrieb des RFID-Transponders 11 und/oder anderer elektronischer Bauteile der Messaufnehmereinheit 10 notwendige Energie mittels einer elektrochemischen Reaktion unter Beteiligung des Mediums und unter Beteiligung der Messelektroden 14, 15 dem Medium entnehmen kann. Die Technik, mittels in einem Medium befindlicher Elektroden Energie zu gewinnen, ist an sich bekannt (einfaches Beispiel: Batterie, bspw. Zitronenbatterie, bei der eine Elektrode aus Kupfer, die andere aus Zink besteht und beide Elektroden in Zitronensäure getaucht werden).
Bezugszeichenliste

10: Messaufnehmereinheit
11: RFID-Transponder
12: Mikrochip
13: Antenne
14: pH-Wert sensitive Elektrode
15: Referenzelektrode
16: Leiterbahn
17: Leiterbahn
18: erste Lage
19: zweite Lage
20: Freimachung
21: Freimachung

Claims

Messaufnehmereinheit zur Erfassung eines biologischen, chemischen oder physikalischen Parameters eines insbesondere flüssigen oder gasförmigen Mediums, die mindestens zwei Messelektroden (14, 15) aufweist, die über jeweils eine Stromleitung, insbesondere jeweils eine Leiterbahn, jeweils (unmittelbar oder mittelbar) mit einem vorzugsweise passiven RFID-Transponder (11) der Messaufnehmereinheit verbunden sind, insbesondere an einen analogen Eingang des RFID-Transponders (11) angeschlossen sind, wobei der RFID-Transponder (11) und die Stromleitungen derart von jeweils an sie angrenzendem, für das Medium, insbesondere für Flüssigkeit oder Gas, undurchdringbarem Material der Messaufnehmereinheit umgeben sind, dass diese nicht mit dem Medium in Kontakt kommen können, und wobei jeweils mindestens ein Bereich mindestens einer Seite jeder Messelektrode (14, 15) nicht von für das Medium undurchdringbarem Material bedeckt ist, sodass die Messelektroden in diesem Bereich mit dem Medium in Kontakt kommen können.
Messaufnehmereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (11) und mindestens jeweils ein Abschnitt der Stromleitungen an einer ersten (insbesondere flexiblen) Lage (18) aus für das Medium undurchdringbarem, elektrisch isolierendem Material angeordnet sind, insbesondere an einem aus der ersten Lage bestehenden Materialstück, etwa einem (flexiblen) Folienstück, vorzugsweise aus Kunststoff, und dass die erste Lage (18) mit einer separaten, mindestens bereichsweise an diese angrenzenden zweiten (insbesondere flexiblen) Lage (19) aus für das Medium undurchdringbarem Material vorzugsweise anderer Materialart verbunden ist, die den RFID-Transponder (11) und mindestens einen oder den jeweiligen Abschnitt der jeweiligen Stromleitung zusammen mit der ersten Lage (18) vollständig einschließt, wobei die zweite Lage (19) oder eine weitere, unmittelbar oder mittelbar mit der ersten und zweiten Lage verbundene dritte Lage, mindestens eine Freilassung für eine, der Freilassung zugeordnete Messelektrode (14, 15) aufweist, sodass Medium über die Freilassung mit der Messelektrode (14, 15) in Kontakt kommen kann.
Messaufnehmereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (11), die Messelektroden (14, 15) und die Stromleitungen an einer ersten (insbesondere flexiblen) Lage (18) aus für das Medium undurchdringbarem, elektrisch isolierendem Material angeordnet sind, insbesondere an einem aus der ersten Lage bestehenden Materialstück, etwa einem (flexiblen) Folienstück, vorzugsweise aus Kunststoff, und dass die erste Lage (18) mit einer separaten, mindestens bereichsweise an diese angrenzenden zweiten (insbesondere flexiblen) Lage (19) aus für das Medium undurchdringbarem Material vorzugsweise anderer Materialart verbunden ist, die den RFID-Transponder (11) und die Stromleitungen zusammen mit der ersten Lage (18) vollständig einschließt, wobei die zweite Lage (19) jeweils eine Freilassung für jeweils eine der an der ersten Lage (18) angeordneten Messelektroden (14, 15) aufweist, sodass Medium über die jeweilige Freilassung mit der jeweiligen Messelektrode (14, 15) in Kontakt kommen kann.
Messaufnehmereinheit gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (14, 15) ionenselektiv sind, insbesondere, indem sie aus inonenselektivem Membranmaterial bestehen oder eine Beschichtung aus solchem inonenselektiven Membranmaterial aufweisen.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (14, 15) in dem vorgenannten Bereich, in dem sie nicht von dem für das Medium undurchdringbaren Material bedeckt sind, mit einer für das Medium durchdringbaren Beschichtung versehen sind, insbesondere einer Schicht aus inonenselektivem Membranmaterial.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (14, 15) formschlüssig mit der zweiten Lage verbunden sind.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das den RFID-Transponder (11) und die Stromleitungen umgebende, für das Medium undurchdringbare Material elektrisch isolierendes Material ist.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (11) über einen elektronisch Schaltkreis aufweisenden (Mikro-)Chip verfügt sowie über eine Antenne für elektromagnetische Wellen.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektroden (14, 15) der Messaufnehmereinheit zur Erfassung des pH-Wertes eines Mediums ausgebildet sind.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (11) und/oder die Leiterbahnen und/oder die Messelektroden (14, 15) in einem Dünnschichtverfahren auf die erste Lage aufgebracht sind oder in einem Druckverfahren.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messaufnehmereinheit derart ausgebildet ist, dass sie die für den Betrieb des RFID-Transponders (11) und/oder anderer elektronischer Bauteile der Messaufnehmereinheit notwendige Energie mittels einer elektrochemischen Reaktion unter Beteiligung des Mediums und unter Beteiligung der Messelektroden (14, 15) dem Medium entnehmen kann.
Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Transponder (11) als passiver RFID-Transponder ausgebildet ist und entsprechend die für seinen Betrieb notwendig Energie einer von einem RFID-Lesegerät stammenden elektromagnetischen Welle entnehmen kann.
Sensoreinrichtung mit einer Messaufnehmereinheit gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einem von der Messaufnehmereinheit getrennten RFID-Lesegerät zur Kommunikation mit dem bevorzugt passiven RFID-Transponder (11) der Messaufnehmereinheit sowie einer von der Messaufnehmereinheit getrennten Auswerteeinrichtung, mit der von den Messelektroden (14, 15) der Messaufnehmereinheit stammende, mittels des RFID-Transponders (11) der Messaufnehmereinheit an das RFID-Lesegerät übertragene Messsignale auswertbar sind.