[发明专利]一种无线智能传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种无线智能传感器及其应用，该传感器包括分开设置的控制部分和探头部分，控制部分包括电源、处理器一和射频天线一，探头部分包括电学感应元件、处理器二和射频天线二；电源为处理器一和射频天线一提供电能，处理器一用于进行逻辑运算和数据处理，射频天线一用于发射和接收射频信号，并为探头部分提供电能；电学感应元件用于检测外界待测物理量的变化，处理器二用于接收、存储和处理电学感应元件的信息，射频天线二用于接收射频天线一发来的射频信号，把其中一部分能量转换成电能，用于驱动处理器二，并且将处理器二读取的信息经处理后发送给射频天线一。本发明所公开的传感器体积小、安全性高，尤其适合用于易燃易爆场合进行检测。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种无线智能传感器及其应用。

背景技术

传感器是一种检测装置，可以把待测物理量(如压力、位置、气体等)转换成电信号信息，以满足信息的传输、处理、存储、显示等要求。

目前，绝大多数传感器均需要内置电池或者外接电源，而这种形式的传感器主要存在如下几个缺点：1.体积增加，比如一个微机电压力传感芯片的体积不到一个立方毫米，如果配备电池，体积将增加数千倍，大大减少了其应用领域，比如在一些空间比较紧凑的环境应用会受到限制。2.降低其安全特性，在天然气存储、石油管道、煤矿等一些易燃易爆场合，对传感器的安全特性具有较高要求。但由于电池或者外接电源的存在，导致传感器的安全特性大幅度下降。因此，往往需要配备一个较为笨重的金属壳体进行隔离保护，同时还需要对传感器进行复杂的封装，大幅度增加其成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线智能传感器及其应用，以达到减小体积，安全性提高，尤其适合用于易燃易爆场合进行检测的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种无线智能传感器，包括分开设置的控制部分和探头部分，所述控制部分包括电源、处理器一和射频天线一，所述探头部分包括电学感应元件、处理器二和射频天线二；

所述电源为处理器一和射频天线一提供电能，所述处理器一用于进行逻辑运算和数据处理，所述射频天线一用于发射和接收射频信号，并为探头部分提供电能；

所述电学感应元件用于检测外界待测物理量的变化，所述处理器二用于接收、存储和处理电学感应元件的信息，所述射频天线二用于接收射频天线一发来的射频信号，把其中一部分能量转换成电能，用于驱动处理器二，并且将处理器二读取的信息经处理后发送给射频天线一。

上述方案中，所述电学感应元件为可变电容、可变电阻或可变电感。

进一步的技术方案中，所述可变电容为在印刷电路板正反面铺铜制作而成；或者在一个空试管壁上沉积两块金属层制作而成。

一种无线智能传感器在轮胎磨耗检测中的应用。

上述方案中，将探头部分埋入轮胎的花纹内，控制部分装载在轮胎外面的挡泥板处，用于为探头部分提供能量并读取探头部分提供的电学感应信息；电学感应元件会随着轮胎花纹的磨损而同步磨损减小，电学感应信息值随之下降，该变化信息作为目标信号被控制部分通过射频天线一进行读取，经过处理器一的处理后传送到用户可视端。

一种无线智能传感器在油箱内液位检测中的应用。

上述方案中，将探头部分安装于油箱内壁，与液体接触，将控制部分安装于油箱外壁，用于为探头部分提供能量并读取探头部分提供的电学感应信息。

通过上述技术方案，本发明提供的无线智能传感器将探头部分和控制部分分开设置，探头部分不需要配备电源，控制部分的电源通过射频天线为探头部分提供电能，其优点包括：

1、大大降低了其体积，使其更加适合集成，可用于紧凑空间，比如内置到轮胎、生物体内等。