RU179933U1 - Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference - Google Patents

Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference Download PDF

Info

Publication number
RU179933U1
RU179933U1 RU2017140281U RU2017140281U RU179933U1 RU 179933 U1 RU179933 U1 RU 179933U1 RU 2017140281 U RU2017140281 U RU 2017140281U RU 2017140281 U RU2017140281 U RU 2017140281U RU 179933 U1 RU179933 U1 RU 179933U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
time
temperature
sensors
surface acoustic
Prior art date
Application number
RU2017140281U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Сорокин
Александр Павлович Шепета
Гисбертх Мауритс Ваттимена
Original Assignee
Александр Васильевич Сорокин
Александр Павлович Шепета
Гисбертх Мауритс Ваттимена
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Васильевич Сорокин, Александр Павлович Шепета, Гисбертх Мауритс Ваттимена filed Critical Александр Васильевич Сорокин
Priority to RU2017140281U priority Critical patent/RU179933U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU179933U1 publication Critical patent/RU179933U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
    • G01K11/26—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies
    • G01K11/265—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies using surface acoustic wave [SAW]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/0672—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with resonating marks
    • G06K19/0675—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with resonating marks the resonating marks being of the surface acoustic wave [SAW] kind

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для измерения температуры в мультисенсорных системах мониторинга. Предложен пассивный антиколизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием. Датчик содержит топологию, содержащую отражающие структуры, коэффициент отражения которых определен соответствующей частотой ƒ, а изменение положение рефлекторов в случае изменения температуры окружающей среды влечет изменения фазы последних трех импульсов ответного сигнала, что делает возможным разделение, идентификацию по двум информационным признакам - времени и частоте, а также измерение температуры множества пассивных датчиков температуры в зоне чтения считывателя, тем самым решив коллизию, возникшую между пассивными датчиками температуры на поверхностных акустических волнах. Технический результат - разделение сигналов от нескольких датчиков температуры в частотной и временной области, в случае, если при одновременном опросе множества пассивных датчиков считывающим устройством ответные сигналы датчиков наложились друг на друга во времени, что тем самым решает проблему коллизии в мультисенсорных системах мониторинга. 2 ил.The utility model relates to the field of radio engineering and can be used to measure temperature in multisensor monitoring systems. A passive anti-collision temperature sensor based on surface acoustic waves with a time-frequency code difference is proposed. The sensor contains a topology containing reflective structures, the reflection coefficient of which is determined by the corresponding frequency изменение, and a change in the position of the reflectors in the event of a change in ambient temperature entails a change in the phase of the last three pulses of the response signal, which makes it possible to separate, identify by two information signs - time and frequency, as well as measuring the temperature of many passive temperature sensors in the reading zone of the reader, thereby resolving the collision that arose between passive sensors and surface acoustic wave temperatures. The technical result is the separation of signals from several temperature sensors in the frequency and time domain, if, while polling multiple passive sensors with a reader, the response signals of the sensors overlap each other in time, which thereby solves the problem of collision in multisensor monitoring systems. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для измерения температуры в мультисенсорных системах мониторинга.The utility model relates to the field of radio engineering and can be used to measure temperature in multisensor monitoring systems.

Известен пассивный датчик температуры на поверхностных акустических волнах (патент РФ №2585487, H01L 41/08, G01K 11/24), содержащий герметичный корпус, в котором находится пьезоэлектрический звукопровод с большим температурным коэффициентом задержки (ТКЗ) порядка 10-4 1/градус, на рабочей поверхности которого расположены встречно-штыревые преобразователи (ВШП) с одинаковой центральной частотой

Figure 00000001
, один из которых нагружен на приемо-передающую антенну, а другой встречно-штыревой преобразователь (ВШП) является отражательным и один пьезоэлектрический звукопровод с малым ТКЗ, в 50-100 раз меньшим по сравнению с ТКЗ порядка 10-4 1/градус, на котором расположены также два ВШП с той же центральной частотой
Figure 00000001
, один из которых соединен электрически с приемо-передающей антенной параллельно с ВШП, расположенным на звукопроводе с большим ТКЗ, а другой ВШП - отражательный.Known passive temperature sensor for surface acoustic waves (RF patent No. 2585487, H01L 41/08, G01K 11/24) containing a sealed enclosure in which there is a piezoelectric sound duct with a large temperature delay coefficient (TKZ) of the order of 10 -4 1 / degree, on the working surface of which are interdigital transducers (IDT) with the same center frequency
Figure 00000001
, one of which is loaded on a transceiver antenna, and the other interdigital transducer (IDT) is reflective and one piezoelectric sound duct with a small TKZ is 50-100 times smaller compared to a TKZ of the order of 10 -4 1 / degree, at which two IDTs with the same central frequency are also located
Figure 00000001
, one of which is electrically connected to the transceiver antenna in parallel with the IDT located on the sound duct with a large TKZ, and the other IDT is reflective.

Недостатком такого датчика является конструктивная избыточность и большие потери при распространении акустических импульсов по двум звукопроводам, что уменьшает возможное расстояние для считывания информации о температуре.The disadvantage of this sensor is structural redundancy and large losses during the propagation of acoustic pulses through two sound ducts, which reduces the possible distance for reading temperature information.

Известен способ устранения коллизии в наборе датчиков и устройство для его реализации (патент РФ №2585911, в котором формируют набор из N датчиков на линиях задержки на поверхностных акустических волнах, рефлекторы датчиков располагают на пьезоэлектрических подложках в следующем порядке: первый рефлектор первого датчика, первый рефлектор второго датчика, первый рефлектор N-го датчика, затем второй рефлектор первого датчика, второй рефлектор второго датчика, второй рефлектор N-го датчика, третий рефлектор первого датчика, третий рефлектор второго датчика, третий рефлектор N-го датчика, проводят опрос датчиков, принимают сигналы откликов датчиков и проводят их обработку, при этом последовательно для каждого датчика определяют время задержки сигнала между первым и третьим рефлекторами, определяют разность фаз для виртуального времени задержки, разность фаз для времени задержки между первым и вторым рефлекторами и разность фаз между первым и третьим рефлекторами, по которым определяют значение контролируемой физической величины, полученные значения передают на устройство сбора данных.A known method of resolving a collision in a set of sensors and a device for its implementation (RF patent No. 2585911, in which a set of N sensors are formed on the delay lines on surface acoustic waves, the sensor reflectors are placed on piezoelectric substrates in the following order: the first reflector of the first sensor, the first reflector the second sensor, the first reflector of the Nth sensor, then the second reflector of the first sensor, the second reflector of the second sensor, the second reflector of the Nth sensor, the third reflector of the first sensor, the third reflector in of the second sensor, the third reflector of the Nth sensor, polls the sensors, receives the sensor response signals and processes them, while for each sensor, determine the signal delay time between the first and third reflectors, determine the phase difference for the virtual delay time, the phase difference for the delay time between the first and second reflectors and the phase difference between the first and third reflectors, which determine the value of the controlled physical quantity, the obtained values are transmitted to the device with boron data.

Недостатком изобретения является отсутствие дополнительного информационного признака, позволяющего увеличить количество одновременно опрашиваемых пассивных датчиков на поверхностных акустических волнах.The disadvantage of the invention is the lack of an additional information feature, which allows to increase the number of simultaneously interrogated passive sensors on surface acoustic waves.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является решение, применяющее взвешенные решетки отражателей для ортогонально частотно кодированных поверхностных акустических волнах, меток и датчиков (Патент US 7961105 B2), располагаемых на поверхности пьезоэлектрической подложки датчика температуры, который содержит широкополосный входной преобразователь и отражательные решетки с множеством взвешенных отражателей. Устройство принимает ортогональный сигнал опроса, и в ответ передает ортогональный частотно-кодированный сигнал, который позволяет получить информацию о температуре.Closest to the claimed technical solution is a solution that uses weighted reflector arrays for orthogonally frequency coded surface acoustic waves, tags and sensors (Patent US 7961105 B2) located on the surface of the piezoelectric substrate of the temperature sensor, which contains a broadband input transducer and reflective arrays with many weighted reflectors. The device receives an orthogonal polling signal, and in response transmits an orthogonal frequency-coded signal, which allows obtaining temperature information.

Недостатком такого решения является возможность применения только ортогонально частотного кодирования, что ограничивает количество одновременно опрашиваемых меток в условиях коллизии.The disadvantage of this solution is the possibility of using only orthogonally frequency coding, which limits the number of simultaneously polled labels in a collision environment.

Техническая задача и технический результатThe technical problem and the technical result

Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель пассивного антиколизионного датчика температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием является разделение ответных откликов от датчиков, содержащих информацию о температуре в условиях коллизии множества меток, то есть наложении ответных сигналов друг на друга во времени, препятствующему обработке информации при одновременном опросе считывающим устройством.The main task to be solved by the utility model of a passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with a time-frequency code difference is the separation of response responses from sensors containing temperature information under conditions of a collision of many labels, i.e., superposition of response signals to each other in time that impedes the processing of information while polling with a reader.

Технический результат заключается в разделении сигналов от нескольких датчиков в частотной и временной области, при одновременном опросе считывающим устройством, в случае, если ответные импульсы сигналов от нескольких пассивных датчиков наложились во времени друг на друга, препятствуя обработке информации для определения температуры окружающей среды. Таким образом, решается проблема коллизий нескольких пассивных датчиков. Результат достигается благодаря наличию в топологии датчика широкополосного встречно-штыревого преобразователя, последовательно расположенных ортогонально частотно-кодированных структур во временных слотах, позволяющих получить идентификационный код каждого датчика в условиях коллизии и последовательно расположенных рефлекторов, позволяющих получить информацию о температуре.The technical result consists in the separation of signals from several sensors in the frequency and time domain, while polling the reader, if the response pulses of the signals from several passive sensors overlap in time, preventing the processing of information to determine the ambient temperature. Thus, the problem of collisions of several passive sensors is solved. The result is achieved due to the presence in the sensor topology of a broadband interdigital converter, sequentially arranged orthogonally frequency-coded structures in time slots, allowing to obtain the identification code of each sensor in a collision condition and sequentially arranged reflectors, allowing to obtain temperature information.

Технический результат достигается тем, что в каждом из 4 слотов расположена только одна ортогонально частотно кодированная отражающая структура, которая имеет коэффициент отражения для акустических импульсов, зависящий от определенной частоты. При совпадении этой частоты с несущей частотой k-ого импульса

Figure 00000002
, акустические импульсы отражаются обратно в ВШП, а остальные импульсы продолжают свое распространение до тех пор пока не встретят структуру, коэффициент отражения которой определен частотой, совпадающей с несущей частотой импульса. Последний акустический импульс, имеющий частоту
Figure 00000003
пройдя через все отражающие структуры, встречает на своем пути неоднородность в виде группы из трех рефлекторов. Часть импульса отражается, а часть проходит к следующему рефлектору, где также часть отражается, а часть проходит к последнему рефлектору [1-3]. Таким образом, ответный сигнал представляет собой последовательность задержанных во времени 7 импульсов, где первые четыре импульса имеют неповторяющиеся несущие частоты, а последние три - одинаковую несущую частоту. Несущие частоты первых четырех импульсов и временные задержки между ними определяют идентификационный код датчика температуры, а временная задержка между последними тремя импульсами определяет температуру окружающей среды.The technical result is achieved by the fact that in each of the 4 slots there is only one orthogonally frequency coded reflective structure, which has a reflection coefficient for acoustic pulses, depending on a specific frequency. If this frequency coincides with the carrier frequency of the kth pulse
Figure 00000002
, acoustic pulses are reflected back into IDT, and the remaining pulses continue to propagate until they encounter a structure whose reflection coefficient is determined by the frequency coinciding with the carrier frequency of the pulse. Last acoustic pulse having a frequency
Figure 00000003
Having passed through all reflective structures, it encounters heterogeneity in its path in the form of a group of three reflectors. Part of the pulse is reflected, and part passes to the next reflector, where also part is reflected, and part passes to the last reflector [1-3]. Thus, the response signal is a sequence of 7 pulses delayed in time, where the first four pulses have non-repeating carrier frequencies, and the last three are the same carrier frequency. The carrier frequencies of the first four pulses and the time delays between them determine the identification code of the temperature sensor, and the time delay between the last three pulses determines the ambient temperature.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:The essence of the utility model is illustrated by drawings:

На Фиг. 1. - Пассивный антиколизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием, где введены следующие обозначения:In FIG. 1. - Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with a time-frequency code difference, where the following notation is introduced:

1. Антенна1. Antenna

2. Широкополосный встречно-штыревой преобразователь2. Broadband interdigital converter

3. Отражающие структуры3. Reflective structures

4. Слоты4. Slots

5. Пьезоэлектрическая подложка5. Piezoelectric substrate

6. Рефлекторы6. Reflectors

На Фиг 2 - Ответный сигнал датчика температурыIn Fig 2 - the response of the temperature sensor

Предлагаемая полезная модель функционирует следующим образом. Считывающее устройство излучает сигнал вида:The proposed utility model operates as follows. The reader emits a signal of the form:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где

Figure 00000005
и
Figure 00000006
, начальное и конечное время опросного сигнала соответственно, А - амплитуда сигнала, wk - частота k-ого импульса, ϕk - фаза k-ого импульса, N - количество импульсов за период длительности опросного сигнала,
Figure 00000003
- несущая частота последнего импульса в составе опросного сигнала, ϕ0 - начальная фаза частоты
Figure 00000003
для последнего импульса.Where
Figure 00000005
and
Figure 00000006
, the initial and final time of the interrogation signal, respectively, A is the amplitude of the signal, w k is the frequency of the kth pulse, ϕ k is the phase of the kth pulse, N is the number of pulses for the duration of the interrogation signal,
Figure 00000003
is the carrier frequency of the last pulse in the composition of the interrogation signal, ϕ 0 is the initial phase of the frequency
Figure 00000003
for the last impulse.

Пассивный антиколизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым различием, представленный на фигуре 1, состоит из пьезоэлектрической подложки 5, на поверхности которой последовательно расположены однонаправленный широкополосный встречно-штыревой преобразователь 2 с антенной 1, четыре ортогонально-частотно кодированные отражающие структуры 3, расположенные в условных временных слотах 4, положение в которых определяет идентификационный код датчика температуры, три рефлектора 6.A passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with a time-frequency code difference, shown in FIG. 1, consists of a piezoelectric substrate 5, on the surface of which a unidirectional broadband interdigital transducer 2 with antenna 1 is arranged sequentially, four orthogonally-frequency encoded reflective structures 3 located in conditional time slots 4, the position in which determines the identification code of the temperature sensor, three reflectors 6.

Слоты 4, расположенные на определенном расстоянии R, разделены на n частей. Количество слотов на всей метке М. В каждом слоте расположена только одна ортогонально частотно кодированная структура 3. Коэффициенты отражения структур 3 определены различными не повторяющимися для последующих структур частотами. Рефлекторы 6 расположены на расстоянии X между собой.Slots 4 located at a certain distance R are divided into n parts. The number of slots on the entire M mark. Each slot has only one orthogonally frequency coded structure 3. The reflection coefficients of structures 3 are determined by different frequencies that are not repeated for subsequent structures. Reflectors 6 are located at a distance X between each other.

Приходящий опросный электромагнитный сигнал преобразуется с помощью ВШП в сигнал в виде поверхностных акустических волн, полностью повторяющий по форме опросный сигнал. Акустические импульсы распространяются по поверхности пьезоэлектрической подложки. В случае, если несущая частота k-ого импульса совпадает с частотой, которая определяет коэффициент отражения k-ой отражающей структуры -этот импульс отражается обратно в ВШП. Остальные импульсы продолжают свое распространение до тех пор, пока не достигнут отражающих структур, у которых частота, определяющая коэффициент отражения совпадает с несущей частотой акустического импульса. Отраженные импульсы приходят обратно в ВШП, и таким образом формируется ответный отклик идентификационной метки в виде последовательных импульсов.The incoming interrogation electromagnetic signal is converted using IDT into a signal in the form of surface acoustic waves, which completely repeats the interrogation signal in form. Acoustic pulses propagate over the surface of a piezoelectric substrate. If the carrier frequency of the k-th pulse coincides with the frequency that determines the reflection coefficient of the k-th reflecting structure, this pulse is reflected back into the IDT. The remaining pulses continue to propagate until they reach reflective structures, for which the frequency determining the reflection coefficient coincides with the carrier frequency of the acoustic pulse. The reflected pulses come back to the IDT, and in this way the response of the identification mark is formed in the form of successive pulses.

Импульс с несущей частотой

Figure 00000003
, не совпадающей ни с одной из ортогонально кодированных структур 3 продолжает распространение до тех пор, пока не встретит неоднородность на своем пути виде рефлекторов. Часть акустической волны отражается обратно в ВШП 2, а часть продолжает распространяться до следующего рефлектора 6, где так же часть волны отражается, а часть проходит к последнему рефлектору, отражаясь от него.Carrier Pulse
Figure 00000003
, which does not coincide with any of the orthogonally encoded structures 3 continues to spread until it encounters heterogeneity in the form of reflectors. Part of the acoustic wave is reflected back into IDT 2, and part continues to propagate to the next reflector 6, where also part of the wave is reflected, and part passes to the last reflector, being reflected from it.

Ответный сигнал от антиколлизионного пассивного датчика температуры на поверхностных акустических волнах может быть представлен как:The response signal from the anti-collision passive temperature sensor on surface acoustic waves can be represented as:

Figure 00000007
,
Figure 00000007
,

где

Figure 00000008
и
Figure 00000009
- начальное и конечное время каждого импульса отраженного от ортогонально частотно кодированной структуры (ОЧКС), Ak - амплитуда отраженного k-ого импульса ОЧКС, wk - частота k-ого импульса ОЧКС, ϕk - фаза k-ого отраженного импульса от ОЧКС, M - количество ответных импульсов от поверхностных акустических волнах метки, x(t) сигнал, отраженный от рефлекторов 5.Where
Figure 00000008
and
Figure 00000009
is the initial and final time of each pulse reflected from the orthogonally frequency coded structure (OCHS), A k is the amplitude of the reflected k-th pulse of OChKS, w k is the frequency of the k-th pulse of OChKS, ϕ k is the phase of the k-th reflected pulse from OChKS, M is the number of response pulses from the surface acoustic waves of the label, x (t) is the signal reflected from the reflectors 5.

Значение частот для отражающих структур 3 выбирается от wk до wk=M. Таким образом, с ВШП в устройство считывателя излучается сигнал в виде последовательности задержанных во времени импульсов, причем каждый со своей частотой. Последние три ответные импульса, отраженные от рефлекторов 6, содержат одинаковую несущую частоту.The frequency value for the reflecting structures 3 is selected from w k to w k = M. Thus, a signal is emitted from the IDT to the reader device as a sequence of time-delayed pulses, each with its own frequency. The last three response pulses reflected from the reflectors 6 contain the same carrier frequency.

Импульсы, приходящие от отражающих структур 3, задержаны относительно друг друга во времени, пропорциональному расстоянию определяемому топологией метки. Таким образом, топология описанной пассивной метки на поверхностных акустических волнах позволяет получить временной и частотный информационный признак для дальнейшего частотно-временного кодирования каждой метки и ее идентификации в случае коллизии нескольких меток.The pulses coming from the reflecting structures 3 are delayed relative to each other in time proportional to the distance determined by the topology of the label. Thus, the topology of the described passive label on surface acoustic waves makes it possible to obtain a time and frequency information tag for further time-frequency coding of each label and its identification in the event of a collision of several labels.

Сигнал, отраженный от рефлекторов может быть выражен как:The signal reflected from the reflectors can be expressed as:

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где Ai - коэффициент затухания амплитуды за счет потерь при распространении акустических волн, τс и τri - задержка распространения электромагнитной волны и акустической волны в свободном пространстве соответственно, θri - фазовый сдвиг центральной частоты, связанный характеристиками отражения от i-ого рефлектора,

Figure 00000003
- несущая частота, ϕ0 - начальная фаза несущей частоты, h(t) - огибающая функция.where A i is the coefficient of attenuation of the amplitude due to losses during the propagation of acoustic waves, τ s and τ ri are the propagation delay of the electromagnetic wave and the acoustic wave in free space, respectively, θ ri is the phase shift of the central frequency associated with the characteristics of reflection from the i-th reflector,
Figure 00000003
is the carrier frequency, ϕ 0 is the initial phase of the carrier frequency, h (t) is the envelope function.

Задержка распространения акустической волны τi и фазовая задержка ϕi для i-ого рефлектора может быть представлена как:The propagation delay of the acoustic wave τ i and the phase delay ϕ i for the i-th reflector can be represented as:

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

Figure 00000012
.
Figure 00000012
.

При различной температуре окружающей среды задержка распространения акустической волны τi будет изменяться из-за изменения расстояния между рефлекторами. Температура окружающей среды T определяется с помощью рефлекторов 6 как:At different ambient temperatures, the propagation delay of the acoustic wave τ i will change due to changes in the distance between the reflectors. The ambient temperature T is determined using reflectors 6 as:

Figure 00000013
,
Figure 00000013
,

где Δφij - разница фаз, определяемая как:

Figure 00000014
, TCD - температурный коэффициент задержки, φij - разность фазовых задержек между отраженными от i-ого и j-ого рефлектора импульсов, соответсвующих i-ому и j-ому рефлектору, φij,0 расчетное значение при температуре окружающей среды, T0 - опорная температура [4-7].where Δφ ij is the phase difference, defined as:
Figure 00000014
, TCD is the temperature delay coefficient, φ ij is the difference in phase delays between the pulses reflected from the i-th and j-th reflectors, corresponding to the i-th and j-th reflectors, φ ij, 0 is the calculated value at ambient temperature, T 0 - reference temperature [4-7].

Источники информацииInformation sources

1. Harma, S., Plessky, V.P. Surface Acoustic Wave RFID Tags [Development and Implementation of RFID Technology], no 1(1), 145-158 (2009).1. Harma, S., Plessky, V.P. Surface Acoustic Wave RFID Tags [Development and Implementation of RFID Technology], no 1 (1), 145-158 (2009).

2. Plessky, V. P., Reindl, L. M. Review on SAW RFID tags, Proc. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 57(3), 654-68 (2010). Harma, S., Arthur, W. G., Hartmann, C.S., Maev, R.G., Plessky, V. P., Inline SAW RFID Tag Using Time Position and Phase Encoding, Proc.IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control 55(8), 145-158(2008).2. Plessky, V. P., Reindl, L. M. Review on SAW RFID tags, Proc. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 57 (3), 654-68 (2010). Harma, S., Arthur, WG, Hartmann, CS, Maev, RG, Plessky, VP, Inline SAW RFID Tag Using Time Position and Phase Encoding, Proc.IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control 55 (8), 145- 158 (2008).

3. S. Harma, V. Plessky, C. Hartmann, W. Steicben. Z- path SAW RFID tag, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., vol. 55, no. 1, pp. 208-213, Jan. 2008.3. S. Harma, V. Plessky, C. Hartmann, W. Steicben. Z-path SAW RFID tag, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., Vol. 55, no. 1, pp. 208-213, Jan. 2008.

4. Malocha, D.C., M. Gallagher, B. Fisher, J. Humphries, D. Gallagher, N. Kozlovski.4. Malocha, D.C., M. Gallagher, B. Fisher, J. Humphries, D. Gallagher, N. Kozlovski.

Passive Wireless Multi-Sensor SAW Technology Device and System Perspective, Sensors 2013 13(1), 1-27 (2013).Passive Wireless Multi-Sensor SAW Technology Device and System Perspective, Sensors 2013 13 (1), 1-27 (2013).

5. Malocha, D.C.; Puccio, D.; Gallagher, D. Orthogonal Frequency Coding for SAW Device Applications. In Proceedings of the IEEE Ultrasonics Symposium, Montreal, Canada, 24-27 August 2004; pp. 1082-1085.5. Malocha, D.C .; Puccio, D .; Gallagher, D. Orthogonal Frequency Coding for SAW Device Applications. In Proceedings of the IEEE Ultrasonics Symposium, Montreal, Canada, August 24-27, 2004; pp. 1082-1085.

6. Malocha, D.C.; Gallagher, D.; Hines, J. SAW Sensors Using Orthogonal Frequency Coding. In Proceedings of the 2004 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition, Montreal, Canada, 24-27 August 2004; pp. 307-310.6. Malocha, D.C .; Gallagher, D .; Hines, J. SAW Sensors Using Orthogonal Frequency Coding. In Proceedings of the 2004 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition, Montreal, Canada, August 24-27, 2004; pp. 307-310.

7. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1990 - 416 с.7. Morgan D. Devices for processing signals on surface acoustic waves. Per. from English - M.: Radio and Communications, 1990 - 416 p.

Claims (1)

Пассивный антиколизионный датчик температуры на поверхностных акустических волнах с частотно-временным кодовым отличием, содержащий на поверхности пьезоэлектрической подложки широкополосный входной преобразователь с антенной и последовательно расположенные отражательные структуры, содержащие множество взвешенных отражателей, отличающийся тем, что на пьезоэлектрической подложке последовательно расположены антенна, соединенная с однонаправленным широкополосным встречно-штыревым преобразователем, четыре временные слота, в каждом из которых располагается только по одной ортогонально частотно-кодированной отражающей структуре, которая может находиться в одном из n возможных положений в слоте, при этом слоты расположены на расстоянии R между собой, а каждая отражающая структура имеет коэффициент отражения для акустической волны, зависящий от частоты ƒk, который равен единице для акустических импульсов с несущей частотой, совпадающей с частотой ƒk, при этом для импульсов, имеющих отличные от ƒk, несущие частоты, коэффициент отражения близок к нулю, три последовательных рефлектора, расстояние между которыми определяет задержку отраженных акустических импульсов в зависимости от температуры окружающей среды.A passive anticollision temperature sensor based on surface acoustic waves with a time-frequency difference, comprising a broadband input transducer with an antenna and sequentially arranged reflective structures containing a plurality of weighted reflectors on the surface of the piezoelectric substrate, characterized in that the antenna connected to the unidirectional antenna is arranged in series on the piezoelectric substrate broadband interdigital converter, four time slots, each of which there is only one orthogonally frequency-coded reflective structure, which can be in one of n possible positions in the slot, while the slots are located at a distance R from each other, and each reflective structure has a reflection coefficient for the acoustic wave, depending on the frequency ƒ k , which is equal to unity for acoustic pulses with a carrier frequency coinciding with the frequency ƒ k , while for pulses having a carrier frequency other than, k , the reflection coefficient is close to zero, three are followed effective reflectors, the distance between which determines the delay of reflected acoustic pulses depending on the ambient temperature.
RU2017140281U 2017-11-20 2017-11-20 Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference RU179933U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140281U RU179933U1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140281U RU179933U1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179933U1 true RU179933U1 (en) 2018-05-29

Family

ID=62561229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017140281U RU179933U1 (en) 2017-11-20 2017-11-20 Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179933U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2362980C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" Device to measure temperature
US7961105B2 (en) * 2005-08-25 2011-06-14 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Weighted SAW reflector gratings for orthogonal frequency coded SAW tags and sensors
US8240911B1 (en) * 2010-08-30 2012-08-14 Sandia Corporation Wireless passive temperature sensor
US8596862B1 (en) * 2010-08-30 2013-12-03 Sandia Corporation Wireless passive radiation sensor
RU2585487C1 (en) * 2015-01-19 2016-05-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
RU2585911C1 (en) * 2015-03-31 2016-06-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of eliminating collisions in set of sensors and device therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7961105B2 (en) * 2005-08-25 2011-06-14 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Weighted SAW reflector gratings for orthogonal frequency coded SAW tags and sensors
RU2362980C1 (en) * 2008-01-09 2009-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" Device to measure temperature
US8240911B1 (en) * 2010-08-30 2012-08-14 Sandia Corporation Wireless passive temperature sensor
US8596862B1 (en) * 2010-08-30 2013-12-03 Sandia Corporation Wireless passive radiation sensor
RU2585487C1 (en) * 2015-01-19 2016-05-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
RU2585911C1 (en) * 2015-03-31 2016-06-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of eliminating collisions in set of sensors and device therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3706094A (en) Electronic surveillance system
US7961105B2 (en) Weighted SAW reflector gratings for orthogonal frequency coded SAW tags and sensors
US11151337B2 (en) Low loss acoustic wave sensors and tags and high efficiency antennas and methods for remote activation thereof
CN107329142B (en) SAW RFID tag distance measurement method based on multi-frequency phase difference
JPH0137797B2 (en)
US20070296305A1 (en) Frequency coded sensors incorporating tapers
Puccio et al. SAW sensors using orthogonal frequency coding
Sorokin et al. Comparative characteristics of anti-collision processing of radio signal from identification tags on surface acoustic waves
RU2585911C1 (en) Method of eliminating collisions in set of sensors and device therefor
RU2344437C2 (en) System of radio-frequency identification on surface acoustic waves
RU2665496C1 (en) Passive anti-collision temperature sensor on the surface acoustic waves with the frequency-time coding distinction
RU179933U1 (en) Passive anti-collision temperature sensor on surface acoustic waves with time-frequency code difference
RU2585487C1 (en) Passive temperature sensor operating on surface acoustic waves
CN105136334B (en) A kind of SAW delay line type wireless sensor system with anti-collision
Sorokin et al. Time-frequency approach to anti-collision signal processing for RFID SAW tags
US9435768B2 (en) Method of interrogating a sensor of surface acoustic wave type
RU168220U1 (en) ANTI-COLLISION RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION LABEL ON SURFACE ACOUSTIC WAVES
Gulyaev et al. SAW radio-frequency identification tag for the 6-GHz band
RU2410716C2 (en) Radio frequency identification device working on surface acoustic waves
Brandl et al. A new anti-collision method for SAW tags using linear block codes
RU2661288C1 (en) Method of the objects radio-frequency identification and system for its implementation
Pohl et al. Wavelet transform with a SAW convolver for sensor application
RU2756413C1 (en) Method and device for temperature monitoring based on passive delay lines on surface acoustic waves with anti-collision function
US11156729B1 (en) Passive sensor for measuring ionizing radiation
Antcev et al. SAW force sensor based on reflective delay line quasi-mirror topology

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191121