[发明专利]一种无源无线门磁传感器及微能量采集方法

权利要求书

1.一种无源无线门磁传感器，其特征在于包括微能量采集模块、无线信号发射模块；其中微能量采集模块包括驱动组件、发电组件；

微能量采集模块采集的电能供给无线信号发射模块，驱动无线信号发射模块工作，并发射出无线信号给终端接收器；

驱动组件包括永磁体安装架、第一驱动永磁体和第二驱动永磁体；第一驱动永磁体和第二驱动永磁体分别安装于永磁体安装架的两侧，两者以极性相互排斥的方式安装，最优的两者相互错开一定的距离；

发电组件包括可自由旋转的永磁体、空心线圈、线圈支撑架、底座和外壳；可自由旋转的永磁体放于空心线圈内部，线圈两侧面用线圈支撑架将可自由旋转的永磁体固定在其中；线圈支撑架外部与底座与外壳相连接固定；

发电组件的可自由旋转的永磁体，安装时置于驱动组件的2块驱动永磁体之间，并可保持一定的间距，使发电组件与驱动组件在非接触的情况下即可正常发电。

2.根据权利要求1所述的一种无源无线门磁传感器，其特征在于发电组件包括可自由旋转的永磁体、空心线圈、线圈支撑架；

可自由旋转的永磁体是球形永磁体，也可以是圆柱形永磁体；

空心线圈是矩形空心线圈，也可以是圆柱形空心线圈，还可以是球形空心线圈；

可自由旋转的永磁体装于线圈支撑架内部。

3.根据权利要求1所述的一种无源无线门磁传感器，其特征在于空心线圈装于可自由旋转的永磁体外侧，完全包裹可旋转的永磁体，空心线圈固定于线圈支撑架上。

4.根据权利要求1、2、或者3所述的一种无源无线门磁传感器，其特征在于驱动组件和发电组件分别安装于门和门框上，也可分别安装于其他有相对运动的物体器件上。

5.根据权利要求1所述的一种无源无线门磁传感器，其特征在于所采集的电能供给无线信号发射模块，驱动无线信号发射模块工作，并发射出无线信号给终端接收器，包括但不限于中控、报警器、手机、电脑终端设备。

6.根据权利要求1、2、3所述的一种无源无线门磁传感器，其特征在于应用于门、窗、抽屉、保险柜、配电箱一切有相对运动的物体；发射低功耗的无线信号，包括但不限于RF、2.4G、Zi gbee、蓝牙、红外；无源无线门磁传感器发射的无线信号可直接传给终端接收器，包括但不限于报警器、中控、主机、移动终端设备。

7.一种无源无线门磁传感器微能量采集方法，其特征在于含有以下步骤；

在开关门时，发电组件与驱动组件的相对位置发生改变，从而改变两块驱动永磁体与可自由旋转永磁体之间磁力的大小，来驱动可自由旋转的永磁体旋转，可以快速改变空心线圈内部可自由旋转永磁体的状态并发生反转，也即通过空心线圈的磁通方向发生快速变化，从而在导电线圈上产生电势，输出电能；

当门处于关闭状态时，可自由旋转永磁体与第一驱动永磁体距离较近，两者之间为吸力，磁力较大；与第二驱动永磁体距离较远，两者之间为斥力，磁力较小；可自由旋转的永磁体与第一驱动永磁体之间的吸力为主要作用力；

开门时，发电组件跟随门一起运动，发电组件开始远离第一驱动永磁体，与可自由旋转永磁体接近的驱动永磁体变为第二驱动永磁体，两者之间的斥力变大；与第一驱动永磁体之间的距离变大，两者之间的吸力变小；此时，可自由旋转的永磁体因受力发生改变而发生旋转，变成与第二永磁体相吸；可自由旋转永磁体的方向发生改变，即通过空心线圈的磁通量方向发生改变，即由N-S(S-N)变为S-N(N-S)，空心线圈即可输出电能，实现机械能到电能的转化。

8.根据权利要求7所述的一种无源无线门磁传感器微能量采集方法，其特征在于当开门时，发电组件由第一驱动永磁体运动到第二驱动永磁体，此时线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁铁极性由N-S改变为S-N，即通过线圈的磁通量由N-S改变为S-N，规定此时线圈产生的电流方向为正；当关门时，发电组件由第二驱动永磁体运动到第一驱动永磁体，此时线圈内部的可自由旋转的永磁体的磁铁极性由S-N改变为N-S，即通过线圈的磁通量由S-N改变为N-S，此时线圈产生的电流方向与上述方向相反。

9.根据权利要求8所述的一种无源无线门磁传感器微能量采集方法，其特征在于通过检测微能量采集模块输出的电流方向的正负，判断开门和关门的状态。