[发明专利]一种无线传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器领域，具体涉及一种无线传感器。

背景技术

湿度传感器被广泛应用于环境检测、工艺控制、食品生产、生物电子及制药中。湿度传感器通常检测相对湿度而不是绝对湿度。大多数商用湿度传感器采用电容式原理，这是因为电容式湿度传感器具有低功耗、大动态范围、接口电路简单、容易集成的优点。CMOS工艺可以很容易的将传感器与接口电路、信号处理电路及存储器等电路集成在一起，有利于获得更高的准确性、更小的芯片面积及更低的制造成本，因此采用CMOS工艺制造湿度传感器具有很大吸引力。

射频识别(RFID)技术作为一种先进的自动识别和数据采集技术，被公认为21世纪最有发展前途的信息技术之一，已经成功的应用到生产制造、物流管理、公共安全等各个领域。RFID系统可以分为有源和无源两类.由于无源RFID标签无需内置电源供电，成本低且灵活性强，因此更广泛的被应用于实际生产和生活中。无源RFID标签的工作能量来源于天线接收到的读写器发出的无线能量，因此低功耗是无源RFID标签最重要的性能指标。无源RFID标签的功耗越低，标签工作的距离越大。

近年来，针对物联网技术发展的迅猛需求，许多传统的传感器应用领域必将与RFID技术相结合，因此基于无源RFID技术的无线传感器的研究成为热点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种无线传感器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种无线传感器，包括由三根支撑柱组成的呈三棱锥形状的塔体和底座一，支撑柱之间平行设置有若干层安装支架，安装支架上设置有若干个固定螺栓孔，安装支架上至少设置有一个圆形天线和一个线形天线，圆形天线通过第一旋转轴与底座二铰接，底座二固定在固定螺栓孔上，圆形天线边缘设置有挂钩，挂钩与底座二附近空闲的固定螺栓孔通过钢丝绳相连，线形天线包括支杆，支杆固定在固定螺栓孔中，支杆顶部通过第二旋转轴铰接有天线基座，天线基座上 通过第三旋转轴铰接有若干个天线电极，底座一内设有传感器芯片，传感器芯片包括用于将天线接收的无线信号转换为上电复位电路和传感器接口电路正常工作所需的电源电压的整流器；用于将传感器接口电路的复位清零的上电复位电路；用于将湿度传感器检测的信号转换为相对应的输出数字信号的传感器接口电路；用于检测环境湿度的湿度传感器以及用于将输出数字信号的ASK反向散射调制的调制电路；整流器的两输出端分别与上电复位电路的电源端和传感器接口电路的电源端相连，传感器接口电路的复位端接上电复位电路的输出端，传感器接口电路的输入端接湿度传感器，传感器接口电路的输出端接调制电路的输入端，调制电路的输出端分别与圆形天线、线形天线相连，所述第一旋转轴、第二旋转轴和第三旋转轴内均设置有两组相互垂直的齿轮组，每一个齿轮组连接有一个步进电机，步进电机通过驱动器连接至控制器，控制器上设有感应开关，所述感应开关通过无线连接有移动终端。

优选的，所述支撑柱之间设置有加强筋。

优选的，所述湿度传感器采用标准CMOS工艺制造，采用梳状铝电极结构、梳状多晶硅加热结构，并覆盖聚酰亚胺作为湿度感应层，湿度感应层与铝电极结构之间设有钝化层。

优选的，所述的控制器采用单片机。

优选的，还包括固定装置，所述底座一通过固定螺母与固定装置相连。

优选的，所述的固定装置包括与底座一连接的固定板，固定板相对的两侧伸出形成连接板，连接板通过固定螺钉连接有环形卡箍，环形卡箍内侧面设置有防滑槽。

本发明具有以下有益效果：

塔体为三棱锥形，稳定性高，加强筋可以提高不同支撑柱之间连接的牢固性，圆形天线有效面积大，发射功率强，线形天线用于接收高频信号。圆形天线可以根据需要调整安装朝向和安装倾角，钢丝绳用于对圆形天线进行固定。线形天线同样可以根据需要调整安装朝向和安装倾角，另外线形天线上的天线电极可以改变安装倾角，用来改变线形天线的谐振频率，采用标准CMOS工艺，将湿度传感器与收发电路集成在同一芯片上，降低制造成本低；基于无源RFID技术的无线湿度传感器不仅拓宽了RFID标签的应用范围，而且有利于降低系统成本、减小电路面积及提高系统稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一种无线传感器的整体结构示意图。

图2为图1中传感器传感器芯片的内部结构示意图。

图3为图1中圆形天线的结构示意图。

图4为图1中线形天线的结构示意图。

具体实施方式