ES2254490T3 - Etiqueta electronica sin contacto para productos con superficie conductora. - Google Patents
Etiqueta electronica sin contacto para productos con superficie conductora.Info
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Abstract
Etiqueta electrónica sin contacto (50) destinada a ser solidaria de una superficie conductora (60), por mediación de una capa dieléctrica aislante (52), dicha etiqueta comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante (22) que lleva un circuito integrado (14) asociado a un primer enrollamiento conductor de antena (16) para formar un primer circuito sintonizado, y por otra parte un circuito (66) que comprende un segundo enrollamiento conductor (42) de espiras con dos extremos, caracterizado porque el circuito (66) comprende dos armaduras de gran superficie (46, 48) dispuestas en los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se extienden por el soporte sin encontrarse frente a frente, de una anchura mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de tal modo que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie conductora (60) para formar un condensador que sintonice el circuito (66) a una frecuencia sintonizada.
Description
Etiqueta electrónica sin contacto para productos
con superficie conductora.
El invento concierne las etiquetas electrónicas
sin contacto que se ponen sobre los productos con vistas a su
identificación y, más particularmente, las que están destinadas a
ponerse sobre los productos que tienen una superficie
conductora.
Ya se conoce el modo de identificar los productos
mediante "códigos de barras" que se imprimen directamente en
los productos o en etiquetas que se pegarán seguidamente sobre los
productos.
Estos códigos de barra los lee un dispositivo
óptico en el momento de su paso por caja y su descodificación
permite enviar un sistema informático con miras a conocer el
precio, visualizarlo en una pantalla y adicionarlo a la suma de los
otros productos presentes en el dispositivo óptico.
Uno de los principales inconvenientes de los
códigos de barras es que se petrifican en el momento de su
impresión y no permiten por lo tanto un seguimiento del producto
con el paso del tiempo, desde la fabricación hasta la venta y, a
fortiori, durante todo el periodo de garantía.
Asimismo, se ha propuesto remplazar los códigos
de barra por etiquetas dichas electrónicas que comprenden una
memoria de tipo electrónico para registrar no solamente las
informaciones de un código de barras, sino asimismo otras
informaciones relativas a la "vida" del producto, algunas de
estas informaciones suplementarias pueden modificarse o
actualizarse en el transcurso de esta vida.
En aplicaciones más sencillas, las etiquetas
electrónicas sirven como dispositivo antirrobo accionando una alarma
cuando el producto pasa por el circuito puerta sin haberse
presentado previamente en caja, con el debido pago, que tiene por
efecto desactivar la alarma.
Cualesquiera que sea la aplicación prevista, una
etiqueta electrónica 10 de lectura sin contacto comprende (figura
1) una antena 13 asociada a un circuito electrónico 14 en forma de
circuito integrado denominado chip electrónico. La antena 12 está
realizada mediante un circuito sintonizado constituido por una
bobina 16 y un condensador 18, el condensador forma parte del
circuito electrónico 14.
La bobina 16 está formada por algunas espiras 20
(figura 2) colocadas en una hoja aislante 22, los extremos 24 y 26
del enrollamiento de las espiras están conectados a los terminales
del condensador 18 colocado en el interior del circuito
electrónico. El chip electrónico 14 está pegado en la hoja 22.
Este tipo de etiqueta electrónica se lee cuando
pasa por delante de un dispositivo de lectura que emite una
radiación electromagnética detectada por la antena 12.
La señal emitida por el dispositivo de lectura
comprende una señal de alta frecuencia que está modulada, por
ejemplo en amplitud, por una señal de baja frecuencia que vincula
las informaciones que deben transmitirse, por ejemplo una
instrucción de lectura de la memoria electrónica.
La señal de alta frecuencia, por ejemplo a una
frecuencia de 13,56 MHz, detectada por la antena 12 sirve después de
retrocesión y filtrado, para alimentar el circuito electrónico 14
en energía eléctrica, mientras que la señal de baja frecuencia
sirve, después de desmodulación y decodificación, para reconocer la
instrucción.
La instrucción puede consistir en leer la memoria
electrónica con vistas a transmitir todo o parte de su contenido al
dispositivo de lectura por mediación de la antena 12, que continua
recibiendo una señal de alta frecuencia no modulada, pero cuya
carga varía en función de una señal modulada representativa del
contenido de la memoria leída.
De ello resulta una modulación del acoplamiento
magnético entre la antena 12 y la antena del dispositivo de lectura
detectada y decodifica por éste último.
La etiqueta electrónica 10 se solidariza, por
ejemplo, mediante encolado, al producto que debe identificarse o a
su embalaje con una hoja aislante 22.
Este tipo de etiqueta electrónica, dicha pasiva,
al estar alimentada por la energía de la señal de alta frecuencia,
funciona perfectamente cuando el soporte de la etiqueta electrónica
no es eléctricamente conductor sino que su funcionamiento resulta
alterado e incluso imposible, cuando el soporte es un material
eléctricamente conductor, ya que la radiación electromagnética es
absorbida por el material conductor del soporte en forma de
corrientes de FOUCAULT, de tal modo que la antena de la etiqueta
electrónica ya no detecta ninguna señal y no está alimentada
evidentemente en energía por la señal de alta frecuencia.
En el caso de un soporte conductor, se ha
propuesto utilizar etiquetas electrónicas dichas activas que son
alimentadas en energía electrónica por una pila y que funcionan
entonces como emisores de radiofrecuencia. Estas etiquetas
electrónicas, que se utilizan por ejemplo en las cadenas de
fabricación de los automóviles, son voluminosas y tienen un coste
elevado, no pudiendo por tanto fijarse en productos poco
voluminosos y/o de un precio poco elevado.
Una solución intermediaria consiste en alejar la
etiqueta electrónica de su soporte conductor colocándola por
ejemplo en el embalaje del producto, lo que presenta el
inconveniente de separar la etiqueta electrónica del producto
mismo. Esto es el caso por ejemplo de productos tales como discos
dichos "láser", es decir con registro de lectura por haz
láser, estos disquetes presentan una superficie conductora en un
lateral.
El documento DE 195 42 900 A1 describe un soporte
de datos que comprenden un circuito integrado y una antena en
forma de bucle para el intercambio de datos y de energía por vía
electromagnética. Este soporte comprende igualmente por lo menos un
enrollamiento conductor suplementario con el fin de mejorar el
alcance de la comunicación para una utilización en una superficie
metálica.
El invento concierne, así pues, una etiqueta
electrónica sin contacto destinada a ser solidaria de una superficie
conductora, por mediación de una capa dieléctrica aislante, dicha
etiqueta comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante
que lleva un circuito integrado asociado a un primer enrollamiento
conductor de antena para formar un primer circuito sintonizado, y
por otra parte un circuito que comprende un segundo enrollamiento
conductor de espiras con dos extremos, caracterizado porque el
circuito comprende dos armaduras de gran superficie dispuestas en
los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se
extienden por el soporte sin estar frente a frente, de una anchura
mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de tal modo
que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie conductora
para formar un condensador que sintonice el circuito a una
frecuencia sintonizada.
El soporte aislante puede comprender dos soportes
aislantes cuyas caras opuestas están solidarizadas entre sí, por
ejemplo, por una capa adhesiva aislante.
La capa dieléctrica aislante en contacto con la
superficie conductora es una capa adhesiva. Esta capa adhesiva está
recubierta por una hoja de protección separable.
El circuito sintonizado que comprende el primer
enrollamiento conductor de antena y el circuito sintonizado que
comprende el segundo enrollamiento conductor tienen frecuencias
sintonizadas muy próximas.
Otras características y ventajas del presente
invento aparecerán cuando se lea la siguiente descripción de un
ejemplo particular de realización, dicha descripción se hace en
relación con los dibujos adjuntos en los que:
- la figura 1 es un esquema funcional de una
etiqueta electrónica sin contacto según el arte anterior,
- la figura 2 es una vista por encima de una
etiqueta electrónica sin contacto según el arte anterior,
- la figura 3 es una vista por encima de una
etiqueta electrónica sin contacto según el invento,
- la figura 4 es una vista en sección según la
línea IV-IV de la figura 3, y
- la figura 5 es un esquema que muestra la
realización eléctrica del circuito sintonizado utilizando la
superficie metálica del producto como una de las armaduras del
condensador de sintonizado.
Las figuras 1 y 2 se han descrito en el preámbulo
para definir una etiqueta electrónica sin contacto del arte
anterior destinada a solidarizarse a un producto cuya pared externa
no es conductora.
Para solidarizarse en una pared en material
conductor, esta etiqueta del arte anterior debe modificarse según
el invento para poder incorporarle un enrollamiento y dos contactos
conductores conectados cada uno de ellos a un extremo del
enrollamiento, el enrollamiento y los contactos conductores están
colocados en el lateral del soporte aislante opuesto al que lleva
el enrollamiento de antena y el chip electrónico 14. Este lado
opuesto es el que está destinado a solidarizarse a la pared de
material conductor del producto que debe etiquetarse por mediación,
por ejemplo, de una capa adhesiva aislante.
Más específicamente, como lo demuestran los
esquemas de las figuras 3 y 4 en los que un soporte aislante 22,
por ejemplo de polietileno, sirve en un lado 30 de soporte para un
enrollamiento planar 16 de las espiras conductoras 20.
Los extremos 24 y 26 del enrollamiento 16 están
conectados a los terminales de entrada del chip electrónico 14. El
extremo 26 es el extremo externo del enrollamiento, mientras que el
extremo 24 está conectado al extremo interno 32 por mediación de los
contactos conductores 34 y 36 que atraviesan el soporte 22 y un
puente conductor 38 que une los contactos 34 y 36.
El lado 40 del soporte 22, opuesto al lado 30,
sirve de soporte a un enrollamiento planar 42 de algunas espiras
conductoras 44. Las espiras 44 rodean las espiras 20 del
enrollamiento 16 pero esta disposición no es necesaria.
Cada extremo del enrollamiento 42 está conectado
a un contacto conductor 46 o 48 de gran superficie situado, el 46
en el interior de las espiras 44, y el 48 en el exterior de las
espiras 44.
El producto que acaba describirse en relación con
las figuras 3 y 4 constituye una etiqueta electrónica sin contacto
50 según el invento. Este tipo de etiqueta 50 está solidarizada a
la pared conductora externa del producto que debe etiquetarse por
mediación de una capa de cola aislante 52.
De preferencia, esta capa aislante adhesiva 52 se
coloca en el lateral 40 del soporte 22, y seguidamente se protege
con una hoja de papel de silicona 54.
Esta hoja de papel de silicona 54 está separada
de la etiqueta 50 antes de aplicar el lado 40, revestida de la
capa adhesiva aislante 52, sobre la pared conductora externa del
producto que debe etiquetarse.
A raíz de este encolado por mediación de una capa
adhesiva aislante 52, se crean respectivamente entre los contactos
conductores 46 y 48 y la pared conductora 60 dos condensadores 56 y
58. Estos condensadores 56 y 58 constituyen con el enrollamiento 42
un circuito sintonizado 66 cuya frecuencia de sintonizado es
próxima a la del circuito sintonizado 12 de la antena del chip
electrónico 14 y comprende el enrollamiento 16.
Para que sirva de ejemplo, la frecuencia de
sintonizado del circuito sintonizado, que comprende el enrollamiento
16 es de 14 MHz aproximadamente, mientras que la del circuito
sintonizado 66, que comprende el enrollamiento 42, es de 16 MHz
aproximadamente.
La etiqueta 50 según el invento utiliza el mismo
soporte aislante 22 para soportar por un lado 30 el chip 14 y la
antena 16, y por el otro lado opuesto 40 un enrollamiento 42 y
contactos conductores 46 y 48. No obstante, es posible fabricar por
separado por una parte, la etiqueta electrónica clásica sin
contacto en el soporte aislante 22 y, por otra parte, el
enrollamiento 42, así como los contactos 46 y 48 en otro soporte
aislante. Para realizar la etiqueta electrónica según el invento,
basta entonces con ensamblar las dos hojas aislantes por su cara
sin enrollamiento utilizando para ello una capa adhesiva.
En el esquema de la figura 4, esto corresponde a
dividir la hoja 22 en dos partes 22a y 22b según el espesor e
intercalar una capa adhesiva aislante 62 entre las dos partes
divididas.
A título indicativo, las espiras 20, 44 tienen un
espesor de 10 a 20 \mum, el soporte aislante 22 tiene un espesor
de 25 \mum aproximadamente, la capa adhesiva 52 tiene un espesor
de 75 \mum.
Claims (6)
1. Etiqueta electrónica sin contacto (50)
destinada a ser solidaria de una superficie conductora (60), por
mediación de una capa dieléctrica aislante (52), dicha etiqueta
comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante (22) que
lleva un circuito integrado (14) asociado a un primer enrollamiento
conductor de antena (16) para formar un primer circuito
sintonizado, y por otra parte un circuito (66) que comprende un
segundo enrollamiento conductor (42) de espiras con dos
extremos,
caracterizado porque el circuito (66)
comprende dos armaduras de gran superficie (46,48) dispuestas en
los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se
extienden por el soporte sin encontrarse frente a frente, de una
anchura mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de
tal modo que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie
conductora (60) para formar un condensador que sintonice el
circuito (66) a una frecuencia sintonizada.
2. Etiqueta electrónica sin contacto según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicho soporte aislante
(22) comprende dos soportes aislantes (22a, 22b) comprendiendo
cada uno de ellos un primer y segundo enrollamiento, las caras
opuestas de los soportes aislantes están solidarizadas entre sí.
3. Etiqueta electrónica sin contacto según la
reivindicación 2, caracterizada porque las caras opuestas de
los dos soportes aislantes (22a, 22b) están solidarizadas entre sí
por una capa adhesiva aislante (62).
4. Etiqueta electrónica sin contacto según una
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la capa
dieléctrica aislante (52) es una capa adhesiva.
5. Etiqueta electrónica sin contacto según la
reivindicación 4, caracterizada porque dicha capa adhesiva
(52) está recubierta de una hoja de protección separable (54).
6. Etiqueta electrónica sin contacto según una
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el
circuito sintonizado (12) que comprende el primer enrollamiento
conductor de antena (16) y el circuito sintonizado (66) que
comprende el segundo enrollamiento conductor (42) tienen
frecuencias de sintonizado que son próximas.
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