DE202015002110U1 - Arrangement for, in particular high-resistance, resistance measurement on textile products - Google Patents

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Abstract

Anordnung zur, insbesondere hochohmigen, Widerstandsmessung an Textilprodukten sowie zur drahtlosen Messwertübertragung mittels UHF-RFID-Tag, wobei der RFID-Tag eine Sensorschnittstelle und einen vom UHF-Feld gespeisten Spannungsausgang umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsausgang mit einer einstellbaren, hochkonstanten Niederspannungsreferenz in Verbindung steht, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, welche im Bereich des Spannungsfensters der Sensorschnittstelle liegt, weiterhin hierfür am Ausgang der Niederspannungsreferenz ein Spannungsteiler nebst Referenzwiderstand vorgesehen ist, welcher an der Sensorschnittstelle angeschlossen ist, wobei sich am Referenzwiderstand eine zum zu messenden Widerstand äquivalente Spannung einstellt.Arrangement for, in particular high-resistance, resistance measurement on textile products and for wireless measured value transmission by means of UHF RFID tag, wherein the RFID tag comprises a sensor interface and a voltage output fed by the UHF field, characterized in that the voltage output with an adjustable, high-constant low-voltage reference in Connection is to produce an output voltage which is in the range of the voltage window of the sensor interface, further provided for this purpose at the output of the low voltage reference, a voltage divider and reference resistor, which is connected to the sensor interface, wherein the reference resistor adjusts to the resistance to be measured equivalent voltage ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur, insbesondere hochohmigen, Widerstandsmessung an Textilprodukten sowie zur drahtlosen Messwertübertragung mittels UHF-RFID-Tags, wobei der RFID-Tag eine Sensorschnittstelle und einen vom UHF-Feld gespeisten Spannungsausgang umfasst, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement for, in particular, high-resistance, resistance measurement on textile products and for wireless transmission of measured values by means of UHF RFID tags, the RFID tag comprising a sensor interface and a voltage output fed by the UHF field, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2013 004 025 A1 ist eine Vorrichtung zur Erfassung, Speicherung und Auslese der Feuchte, insbesondere von Pflanzensubstraten vorbekannt.From the DE 10 2013 004 025 A1 a device for detecting, storing and reading the moisture, in particular of plant substrates is already known.

Diese Vorrichtung umfasst einen passiven Transponder nebst RFID- und Sensor-Elektronik sowie eine Antenne. Weiterhin ist ein lanzettenartiger Spieß vorhanden, in dem Leitbahnen die RFID-Elektronik über eine Sensorschnittstelle mit zumindest in einer unteren Ebene des Spießes vorgesehenen Kontaktelektroden zur Impedanzmessung verbinden. Die Kontaktelektroden sind an der dem Pflanzensubstrat zugewandten Außenfläche des vorerwähnten Spießes vorgesehen.This device comprises a passive transponder together with RFID and sensor electronics as well as an antenna. Furthermore, a lancet-like spit is present, in which interconnects connect the RFID electronics via a sensor interface with at least provided in a lower level of the spit contact electrodes for impedance measurement. The contact electrodes are provided on the outer surface of the aforementioned spit facing the plant substrate.

Bei der Betriebs- und Auswerteschaltung nach EP 1 584 930 B1 ist ein Sensor vorhanden, der je nach Insektenbefall einen veränderten Widerstand aufweist, der messtechnisch ermittelt wird. Eine dort vorhandene Schaltungsanordnung weist eine von einem Transponder stimulierbare Konstantspannungsquelle auf, die bei Stimulation über den Transponder einen Stromfluss durch einen Messwiderstand erzeugt. Über dem Widerstand fällt eine konstante Spannung ab. An einem Schaltungsknoten wird ein Potential erfasst, das in Abhängigkeit von Stromflüssen einstellt. Wenn das Potential einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht bzw. beim Durchlaufen des Schwellenwertes erfolgt eine Ausgangssignaländerung, die mit der eigentlichen Messgröße korreliert.In the operation and evaluation after EP 1 584 930 B1 There is a sensor which, depending on the insect infestation, has an altered resistance, which is determined by measurement. A circuit arrangement present there has a constant-voltage source that can be stimulated by a transponder, which generates a current flow through a measuring resistor when stimulated by the transponder. Above the resistor a constant voltage drops. At a circuit node, a potential is detected, which adjusts depending on current flows. When the potential reaches a predetermined threshold or when passing through the threshold, an output signal change, which correlates with the actual measured variable.

Sensoren zum kontaktlosen Bewerten von bestimmten physikalischen Zuständen sind bekannt. Derartige Einrichtungen basieren auf der sogenannten RFID-Technologie und werden in unterschiedlichen Frequenzbereichen betrieben. Mittels der RFID-Technologie kann zum einen eine Spannungsversorgung der Sensorkomponenten realisiert werden und darüber hinaus die gewünschte drahtlose Übertragung der ermittelten Messdaten erfolgen.Sensors for contactless evaluation of certain physical states are known. Such devices are based on the so-called RFID technology and are operated in different frequency ranges. By means of the RFID technology, on the one hand, a voltage supply of the sensor components can be realized and, moreover, the desired wireless transmission of the determined measurement data can take place.

RFID-Schaltkreise mit integrierten Sensorschnittstellen weisen üblicherweise die Möglichkeit auf, Spannungen in einem bestimmten Bereich, einem sogenannten Spannungsfenster, messen zu können.RFID circuits with integrated sensor interfaces usually have the possibility of being able to measure voltages in a certain range, a so-called voltage window.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass in vielen Fällen sowohl das Spannungsmessfenster unzureichend ist, aber auch vorhandene Referenzspannungen für eine große Anzahl von Messaufgaben ungeeignete Werte aufweisen.However, it has been found that in many cases both the voltage measurement window is inadequate, but also existing reference voltages have unsuitable values for a large number of measurement tasks.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Anordnung zur, insbesondere hochohmigen, Widerstandsmessung an Textilprodukten sowie zur drahtlosen Messwertübertragung mittels UHF-RFID-Tag anzugeben, wobei die Vorteile der UHF-RFID-Technologie wie höhere Reichweite, kürzere Lesezyklen und hohe zu übertragende Datenraten im vollen Umfang genutzt werden können, ohne dass die Nachteile des geringeren Energieaustrags aus dem elektromagnetischen Feld die angedachten Applikationen einschränken.From the above, it is therefore an object of the invention to provide a further developed arrangement for, in particular high-resistance, resistance measurement on textile products and wireless transmission of measured values by means of UHF RFID tag, the advantages of UHF RFID technology such as higher range, shorter reading cycles and high to be transmitted data rates can be used to the full extent, without the disadvantages of the lower energy transfer from the electromagnetic field limit the intended applications.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved with the feature combination according to claim 1, wherein the dependent claims comprise at least expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einer Anordnung zur, insbesondere hochohmigen, Widerstandsmessung an Textilprodukten sowie zur drahtlosen Messwertübertragung mittels UHF-RFID-Tag ausgegangen, wobei der RFID-Tag eine Sensorschnittstelle und einen vom UHF-Feld gespeisten Spannungsausgang umfasst.It is therefore assumed that an arrangement for, in particular high-resistance, resistance measurement on textile products and wireless transmission of measured values by means of UHF RFID tag, wherein the RFID tag comprises a sensor interface and a voltage output fed by the UHF field.

Bei textilen Materialien kann es sich um z. B. Bekleidungsstücke, insbesondere Schutzbekleidung handeln, z. B. derartige Schutzbekleidung, die eine elektrostatische Aufladung verhindern hilft, um Beschädigungen elektronischer Baugruppen bei deren Herstellung bzw. Montage zu vermeiden.For textile materials, it may be z. B. garments, in particular protective clothing act, z. As such protective clothing that helps prevent electrostatic charge to avoid damage to electronic assemblies during their manufacture or assembly.

Erfindungsgemäß ist der Spannungsausgang des UHF-RFID-Tags mit einer einstellbaren, hochkonstanten Niederspannungsreferenz in Verbindung stehend, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, welche im Bereich des Spannungsfensters der Sensorschnittstelle liegt. Weiterhin ist hierfür am Ausgang der Niederspannungsreferenz ein Spannungsteiler nebst Referenzwiderstand vorgesehen, welcher an der Sensorschnittstelle angeschlossen ist, wobei sich am Referenzwiderstand eine zum zu messenden Widerstand äquivalente Spannung einstellt, die dann über den UHF-RFID-Tag verarbeitet und mittels klassischer Luftschnittstelle übertragen wird.According to the invention, the voltage output of the UHF RFID tag is connected to an adjustable, high-constant low-voltage reference in order to generate an output voltage which lies in the region of the voltage window of the sensor interface. Furthermore, for this purpose, at the output of the low-voltage reference, a voltage divider together with reference resistor is provided, which is connected to the sensor interface, wherein at the reference resistor an equivalent voltage to be measured resistance sets, which is then processed via the UHF RFID tag and transmitted by classical air interface.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Niederspannungsreferenz als eine Schaltungsanordnung aus temperaturkompensierten Differenzverstärkern ausgebildet.In a preferred embodiment, the low-voltage reference is designed as a circuit arrangement of temperature-compensated differential amplifiers.

Der Arbeitsbereich des UHF-RFID-Tags liegt im Wesentlichen zwischen 860 und 960 MHz.The working range of the UHF RFID tag is essentially between 860 and 960 MHz.

Die erfindungsgemäße Anordnung wird auf einem Verdrahtungsträger montiert und ist in dieser Form am jeweiligen Textilprodukt fixierbar. The arrangement according to the invention is mounted on a wiring carrier and can be fixed in this form to the respective textile product.

Der Verdrahtungsträger weist darüber hinaus Mittel zum Kontaktieren des Textilprodukts auf.The wiring carrier further comprises means for contacting the textile product.

Ein diesbezüglich anhaftbarer und elektrisch kontaktierbarer RFID-Tag kann eine Haftschicht für eine reversible Verbindung mit dem Textil aufweisen. Die elektrische Kontaktierung mit dem Textil kann über in das Textil eindringende, spikeartige Kontaktierungsmittel erfolgen.An RFID tag which can be adhered in this respect and which can be contacted electrically can have an adhesive layer for a reversible connection to the textile. The electrical contact with the textile can be done via penetrating into the textile, spike-like contacting agent.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung besteht die Möglichkeit, niedrige Spannungen exakt zu messen, um Funktionseigenschaften von technischen Textilien, z. B. deren Widerstände hochgenau bestimmen zu können.With the arrangement according to the invention, it is possible to measure low voltages accurately to functional properties of technical textiles, eg. B. to determine their resistances with high accuracy.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments and figures.

Hierbei zeigen:Hereby show:

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a block diagram of the device according to the invention;

2 eine schaltungstechnische Detaildarstellung; 2 a circuit detailing;

3 eine beispielhafte Innenbeschaltung der Niederspannungsreferenz und 3 an exemplary internal circuit of the low voltage reference and

4 beispielhafte Ausführungsformen eines UHF-RFID-Tags auf einem Verdrahtungsträger mit spikeartigen Kontaktierungsmitteln. 4 exemplary embodiments of a UHF RFID tag on a wiring carrier with spike-like contacting means.

1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung, welche mit einem Testobjekt 1, insbesondere einen technischen Textil zusammenwirkt, welches einen sehr hohen elektrischen Widerstand aufweist. 1 shows a block diagram of the inventive arrangement, which with a test object 1 , in particular a technical textile, which has a very high electrical resistance.

Die eigentliche Vorrichtung umfasst einen RFID-Tag 2, der im UHF-Bereich bei einem extern angelegten elektromagnetischen Feld arbeitet.The actual device includes an RFID tag 2 which operates in the UHF range in an externally applied electromagnetic field.

Diesbezüglich enthält der Tag eine frequenzmäßig angepasste Antenneneinrichtung 3 und besitzt einen Sensoreingang 4.In this regard, the tag contains a frequency matched antenna device 3 and has a sensor input 4 ,

Die Antenneneinrichtung 3 dient sowohl der drahtlosen Übertragung der von der Sensoreinrichtung gemessenen und vom Tag verarbeiteten Messwerte als auch zur Spannungsversorgung des Tags.The antenna device 3 serves both the wireless transmission of measured by the sensor device and processed by the day measured values as well as the voltage supply of the tag.

Zwischen Messobjekt 1 und Sensoreingang 4 ist eine Messbeschaltung 4a vorgesehen, die der Anpassung zwischen dem Messobjekt 1 und der Spezifika des Sensoreingangs 4 dient.Between measuring object 1 and sensor input 4 is a measurement circuit 4a provided, the adaptation between the object to be measured 1 and the specifics of the sensor input 4 serves.

So kann die Messbeschaltung 4a eine Spannungsteilerschaltung sowie einen Referenzwiderstand umfassen. Diesbezüglich sei auf die 2 verwiesen.This is how the measuring circuit can work 4a a voltage divider circuit and a reference resistor. In this regard, be on the 2 directed.

Innerhalb des RFID-Sensors 2 ist ein A/D-Wandler 6 zum Zweck der Digitalisierung analoger Messsignale integriert. Über eine interne Kommunikationseinheit 7 werden die ermittelten und digitalisierten Messsignale und Messergebnisse in Kommunikationssignale umgesetzt und über eine Antenneneinrichtung 3 drahtlos, d. h. über eine Luftschnittstelle, an eine Leseeinrichtung 9, die ebenfalls über eine Antenne verfügt, übertragen.Inside the RFID sensor 2 is an A / D converter 6 integrated for the purpose of digitizing analogue measurement signals. Via an internal communication unit 7 the detected and digitized measurement signals and measurement results are converted into communication signals and an antenna device 3 wirelessly, ie via an air interface, to a reading device 9 , which also has an antenna, transmitted.

Im RFID-Sensor 2 befindet sich eine Einheit zur Erzeugung einer in Abhängigkeit zur übertragenen Leistung variablen Betriebsspannung 8. Diese setzt die über die Antenneneinrichtung empfangene Energie des elektromagnetischen Feldes in eine Betriebsspannung um, um den Betrieb einer Referenzspannungsschaltung 5 sicherzustellen.In the RFID sensor 2 There is a unit for generating a variable depending on the transmitted power operating voltage 8th , This converts the energy of the electromagnetic field received via the antenna device into an operating voltage in order to operate a reference voltage circuit 5 sure.

Die Betriebsspannungseinheit 8 wirkt erfindungsgemäß mit der Referenzspannungsschaltung 5 zusammen. Diese Referenzspannungsschaltung 5 stellt die konstante Ausgangsspannung zur Verfügung, die für die jeweilige Messaufgabe und das Messobjekt benötigt wird, damit eine entsprechende Signalverarbeitung bezogen auf das Signalfenster des Sensors 4 erfolgen kann.The operating voltage unit 8th acts according to the invention with the reference voltage circuit 5 together. This reference voltage circuit 5 Provides the constant output voltage required for the respective measurement task and the DUT, thus providing appropriate signal processing related to the signal window of the sensor 4 can be done.

Die Referenzspannungsschaltung 5 wird also über die Energie versorgt, welche drahtlos vom Reader mit Antenne abgestrahlt und von der Antenne des UHF-RFID empfangen und bereitgestellt wird.The reference voltage circuit 5 is thus supplied via the energy which is radiated wirelessly from the reader with antenna and received and provided by the antenna of the UHF-RFID.

Die Lese- und Auswerteeinrichtung 9 triggert in diesem Sinne den RFID-Tag 2, d. h. versorgt diesen mit Energie, so dass nach erfolgter Signalverarbeitung das Messergebnis über die Luftschnittstelle 3 zum RFID-Reader 9 gelangt. Der RFID-Reader 9 ist mit einem externen Host 10 koppelbar, der zur Auswertung der empfangenen Messdaten sowie zur Steuerung des RFID-Sensors dient. Steuermittel 11 dienen dem Betrieb des RFID-Readers bzw. nach Aktivieren der Steuerung des RFID-Sensors bzw. Tags 2. Auswertemittel 12 beinhalten Algorithmen zum Umrechnen empfangener Messwerte bzw. zur Datenverarbeitung.The reading and evaluation device 9 triggers the RFID tag in this sense 2 , ie supplies it with energy, so that after signal processing, the measurement result via the air interface 3 to the RFID reader 9 arrives. The RFID reader 9 is with an external host 10 can be coupled, which is used to evaluate the received measurement data and to control the RFID sensor. control means 11 serve the operation of the RFID reader or after activating the control of the RFID sensor or tags 2 , evaluation 12 include algorithms for converting received measurements or for data processing.

Die 2 zeigt eine beispielhafte schaltungstechnische Ausführungsform, wobei der RFID-Tag für einen Betrieb im UHF-Frequenzbereich vorgesehen ist.The 2 shows an exemplary circuit embodiment, wherein the RFID tag is provided for operation in the UHF frequency range.

Beispielsweise kommt ein Schaltkreis SL900A zum Einsatz. For example, a circuit SL900A is used.

Am Eingang ANT sowie VSSA ist jeweils ein Antennenpol 3 angeschlossen. Darüber hinaus sind mindestens zwei Sensoreingänge EXT2 und VSS (Masseanschluss) vorgesehen, die ein Spannungsfenster bilden. An diesen Eingängen können also Spannungen im Bereich von 0,26 bis 1,22 V gemessen, d. h. verarbeitet werden.At each input ANT and V SSA there is one antenna pole 3 connected. In addition, at least two sensor inputs EXT2 and V SS (ground connection) are provided which form a voltage window. Thus, voltages in the range of 0.26 to 1.22 V can be measured, ie processed, at these inputs.

Die Ausgänge EXT2 und VSS stehen mit Messkontaktierungen CONT1 und CONT2 in Verbindung, die den so gebildeten Baustein als Ganzes mit dem zu messenden Objekt kontaktieren.The outputs EXT2 and V SS are connected to measuring contacts CONT1 and CONT2, which contact the block thus formed as a whole with the object to be measured.

Als Messobjekt ist hier beispielsweise ein Kitteltextil vorgesehen, dessen elektrostatische Abschirmfähigkeit über eine Widerstandsbestimmung ermittelt werden soll.As a measuring object here, for example, a Kitteltextil is provided, the electrostatic Abschirmfähigkeit to be determined by a resistance determination.

Als Messkontaktierungen CONT1 und CONT2 kommen beispielsweise nadelartige Messkontakte oder druckknopfähnliche Kontakte in Betracht.As measuring contacts CONT1 and CONT2, for example, needle-like measuring contacts or snap button-like contacts come into consideration.

Der Schaltkreis 2 enthält weiterhin einen Ausgang VPOS, der über einen Widerstand RB an eine Niederspannungsreferenz 5 angeschlossen ist.The circuit 2 Also includes an output V POS , which is connected through a resistor RB to a low voltage reference 5 connected.

Als Niederspannungsreferenz 5 kommt beispielsweise ein Schaltkreis LT6650 zum Einsatz.As a low voltage reference 5 For example, an LT6650 circuit is used.

Am Ausgang OUT5 der Niederspannungsreferenz 5 liegt eine Konstantspannung, die auf den Messbereich abgestimmt ist, an.At output OUT5 of the low voltage reference 5 is a constant voltage, which is tuned to the measuring range, on.

Die gesamte Anordnung befindet sich auf einem Verdrahtungsträger 14, und zwar einschließlich der Messschaltung 4a.The entire assembly is located on a wiring carrier 14 , including the measuring circuit 4a ,

Die Messschaltung 4a besteht aus einem Spannungsteiler, umfassend die Widerstände RF und RG sowie den Referenzwiderstand RV, Die Spannungsteilerschaltung aus RF, RV und RG ist in ihrer Dimensionierung auf die zu erwartenden Eigenschaften des Messobjekts angepasst.The measuring circuit 4a consists of a voltage divider, comprising the resistors RF and RG and the reference resistor RV, The voltage divider circuit of RF, RV and RG is adapted in their dimensions to the expected properties of the DUT.

An dieser Stelle zusammengefasst, besitzt der Schaltkreis 2, ausgebildet als UHF-RFID-Chip, die Sensoreingänge 7 und 8 für externe Anwendungen, mit denen Spannungen im Bereich von 0,26 bis 1,22 V gemessen werden können. Der Schaltkreis 2 stellt aus dem über die Antenne 3 empfangenen elektromagnetischen Feld eine Spannung von maximal 3,4 V bereit. Diese Spannung ist mit einer Stromstärke von maximal 200 μA belastbar. Für reproduzierbare Spannungsmessungen bzw. die Bestimmung hochohmiger Widerstände ist jedoch eine Konstantspannung im Bereich von 1,2 V bis 1,5 V erforderlich.Summarized at this point, the circuit owns 2 , designed as a UHF RFID chip, the sensor inputs 7 and 8th for external applications that can measure voltages in the range of 0.26 to 1.22V. The circuit 2 represents from the over the antenna 3 received a maximum voltage of 3.4 V electromagnetic field received. This voltage can be loaded with a maximum current of 200 μA. For reproducible voltage measurements or the determination of high-resistance resistors, however, a constant voltage in the range of 1.2 V to 1.5 V is required.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anwendung des Schaltkreises 5 und dessen interner 400 mV-Referenzquelle mit einer Toleranz von 0,5% gelingt es, die erforderliche Niederspannungsreferenz zu schaffen. Die Ausgangsspannung des Schaltkreises 5 kann zwischen 0,4 V und nahezu der Eingangsspannung eingestellt werden. Für die Rückkopplungsbeschaltung wird eine Stromstärke von 4 bis 8 μA und für den am Eingang FB anliegenden Input eine Stromstärke von 10 nA angenommen. Damit liegt die gesamte Strombelastung innerhalb der Spezifikationen des Bausteins 2.With the help of the application of the circuit according to the invention 5 and its internal 400 mV reference source with a tolerance of 0.5% succeeds in providing the required low-voltage reference. The output voltage of the circuit 5 can be set between 0.4 V and almost the input voltage. For the feedback circuit a current of 4 to 8 μA and for the input applied to the input FB, a current of 10 nA is assumed. Thus, the total current load is within the specifications of the device 2 ,

Über die Dimensionierung der Widerstände RF, RG und RV kann der optimale Messbereich für die Messung an dem so gebildeten Spannungsteiler im Bereich von 0,26 bis 1,22 V, d. h. dem diesbezüglichen Fenster des Schaltkreises 2 eingestellt werden.By dimensioning the resistors RF, RG and RV, the optimum measurement range for the measurement on the voltage divider thus formed can be in the range of 0.26 to 1.22 V, ie the relevant window of the circuit 2 be set.

Um das Spannungsfenster von 0,26 V bis 1,22 V komplett ausnützen zu können, ist es zweckmäßig, eine Konstantspannung > 1,22 V zu erzeugen. Der Spannungsteiler könnte bei einer Ausführungsform der Erfindung z. B. mit den Werten RF = 487 kOhm und RG = 196 kOhm bestückt werden, um eine Konstantspannung von 1,4 V bereitzustellen. Der messbare Widerstandsbereich kann mittels RV eingestellt werden. Für einen Messbereich von z. B. 4 MOhm bis 122 MOhm wäre RV mit 18 MOhm auszulegen.In order to be able to fully exploit the voltage window of 0.26 V to 1.22 V, it is expedient to generate a constant voltage> 1.22 V. The voltage divider could in one embodiment of the invention z. For example, the values RF = 487 kOhm and RG = 196 kOhm can be used to provide a constant voltage of 1.4V. The measurable resistance range can be adjusted by means of RV. For a measuring range of z. For example, 4 MOhm to 122 MOhm RV should be interpreted as 18 MOhm.

Die 3 zeigt einen beispielhaften internen Aufbau der Niederspannungsreferenz 5. Diesbezüglich kommen temperaturkompensierte Differenzverstärker zum Einsatz, welche im Gegensatz zu üblichen auf Z-Dioden basierenden Schaltungen eine hinreichend niedrige Spannungsreferenz um 400 mV liefern.The 3 shows an exemplary internal structure of the low voltage reference 5 , In this regard, temperature-compensated differential amplifiers are used which, unlike conventional Z-diode based circuits, provide a sufficiently low voltage reference around 400 mV.

Die 4 illustriert einen beispielhaften Gebrauch eines UHF-RFID-Tags zur Widerstandsmessung.The 4 illustrates an exemplary use of a UHF RFID tag for resistance measurement.

Die in der 4 obere Darstellung zeigt ein technisches Textil 15 mit einem darauf angeordneten Tag 16. Das technische Textil 15 ist beispielsweise ein Kittel, d. h. ein leitfähiges Gewebe zum Verhindern elektrostatischer Aufladungen an integrierten an integrierten Schaltungen oder vergleichbaren Komponenten.The in the 4 top illustration shows a technical textile 15 with a day arranged on it 16 , The technical textile 15 For example, a gown, ie, a conductive fabric, is used to prevent electrostatic charges on integrated circuits or similar components.

Der Tag 16 wird auf dem Kittel 15 fixiert und durch eine in der Figur nicht dargestellte Initialisierungs- und Abfrageeinrichtung aktiviert. Die den zu 1 und 2 erläuterten Komponenten führen eine Messung der elektrischen Eigenschaften des Textils 15 durch, wobei die Messwerte über die RFID-Schnittstelle zu einer Auswerteeinheit übertragen werden.The day 16 gets on the smock 15 fixed and activated by an initialization and interrogation device, not shown in the figure. They too 1 and 2 explained components perform a measurement of the electrical properties of the textile 15 by, wherein the measured values are transmitted via the RFID interface to an evaluation unit.

Die mittlere Darstellung (Seitenansicht) sowie die untere Darstellung nach 4 zeigen eine für einen derartigen Messprozess zweckmäßige Ausgestaltung des RFID-Tags 16 mit entsprechender Kontaktierung. Die Kontaktierung des Tags 16 kann über spikeförmige Kontakte 17 erfolgen. Die spikeförmigen Kontakte sind so ausgebildet, dass diese in das Gewebe des Textils eindringen und dort vorhandene Zuleitungen von z. B. Messelektroden kontaktieren. The middle representation (side view) as well as the lower representation after 4 show an expedient for such a measurement process embodiment of the RFID tag 16 with appropriate contact. The contacting of the tag 16 can be via spike-shaped contacts 17 respectively. The spike-shaped contacts are formed so that they penetrate into the fabric of the textile and there existing supply lines of z. B. contact measuring electrodes.

Um den Tag 16 auf dem Textilmaterial 15 zu sichern, kann eine reversibel lösbare Haftschicht 18 vorgesehen sein.To the day 16 on the textile material 15 To secure, can be a reversibly releasable adhesive layer 18 be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013004025 A1 [0002] DE 102013004025 A1 [0002]
  • EP 1584930 B1 [0004] EP 1584930 B1 [0004]

Claims (6)

Anordnung zur, insbesondere hochohmigen, Widerstandsmessung an Textilprodukten sowie zur drahtlosen Messwertübertragung mittels UHF-RFID-Tag, wobei der RFID-Tag eine Sensorschnittstelle und einen vom UHF-Feld gespeisten Spannungsausgang umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsausgang mit einer einstellbaren, hochkonstanten Niederspannungsreferenz in Verbindung steht, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, welche im Bereich des Spannungsfensters der Sensorschnittstelle liegt, weiterhin hierfür am Ausgang der Niederspannungsreferenz ein Spannungsteiler nebst Referenzwiderstand vorgesehen ist, welcher an der Sensorschnittstelle angeschlossen ist, wobei sich am Referenzwiderstand eine zum zu messenden Widerstand äquivalente Spannung einstellt.Arrangement for, in particular high-resistance, resistance measurement on textile products and for wireless measured value transmission by means of UHF RFID tag, wherein the RFID tag comprises a sensor interface and a voltage output fed by the UHF field, characterized in that the voltage output with an adjustable, high-constant low-voltage reference in Connection is to produce an output voltage which is in the range of the voltage window of the sensor interface, further provided for this purpose at the output of the low voltage reference, a voltage divider and reference resistor, which is connected to the sensor interface, wherein the reference resistor adjusts to the resistance to be measured equivalent voltage , Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederspannungsreferenz als Schaltungsanordnung aus temperaturkompensierten Differenzverstärkern ausgebildet ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the low-voltage reference is designed as a circuit arrangement of temperature-compensated differential amplifiers. Anordnung nach ans 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich des UHF-RFID-Tags zwischen im Wesentlichen 860 bis 960 MHz liegt.An arrangement according to claims 1 or 2, characterized in that the operating range of the UHF RFID tag is between substantially 860 to 960 MHz. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese auf einem Verdrahtungsträger befindlich an dem jeweiligen Textilprodukt fixierbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it can be fixed on a wiring carrier located on the respective textile product. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrahtungsträger Mittel zum Kontaktieren des Textilprodukts aufweist.Arrangement according to claim 4, characterized in that the wiring support comprises means for contacting the textile product. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdrahtungsträger ein Inlay, eine Leiterplatte, ein integrierter Schaltkreis, ein Hybridschaltkreis oder dergleichen Mittel eingesetzt wird.Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that as the wiring support an inlay, a printed circuit board, an integrated circuit, a hybrid circuit or the like means is used.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727251A (en) * 2016-08-10 2018-02-23 施耐德电器工业公司 Wireless temperature measuring device, wireless temperature measurement system and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1584930B1 (en) 2004-04-08 2009-08-26 Atmel Automotive GmbH Operational and analysis circuit of an insect sensor
DE102013004025A1 (en) 2012-03-05 2013-09-05 Micro-Sensys Gmbh Apparatus for recording, storing and reading humidity, is designed as insert label type assembly, where label top is provided with passive transponder with complete electronic Radio frequency identification and sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1584930B1 (en) 2004-04-08 2009-08-26 Atmel Automotive GmbH Operational and analysis circuit of an insect sensor
DE102013004025A1 (en) 2012-03-05 2013-09-05 Micro-Sensys Gmbh Apparatus for recording, storing and reading humidity, is designed as insert label type assembly, where label top is provided with passive transponder with complete electronic Radio frequency identification and sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727251A (en) * 2016-08-10 2018-02-23 施耐德电器工业公司 Wireless temperature measuring device, wireless temperature measurement system and method
CN107727251B (en) * 2016-08-10 2019-11-29 施耐德电器工业公司 Wireless temperature measuring device, wireless temperature measurement system and method

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