專利名稱：傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種傳感器。
背景技術(shù)：
傳感器是一種檢測裝置，能檢測到被測量的信息，并能將檢測到的信息，按一定規(guī) 律轉(zhuǎn)換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄 和控制等要求。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，主要包括光電傳感器、聲敏 傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括電源11、傳感器模塊12和 微控制單元(MCU，Micro Control Unit) 13，其中電源11用于為傳感器模塊12和MCU13供 電，傳感器模塊12針對待測參數(shù)采集數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU13，MCU13將接收 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)格式的數(shù)據(jù)，傳感器可以實(shí)時的將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行 輸出，也可以將處理后的數(shù)據(jù)先存入到存儲模塊，然后定時將存儲模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出， 或者在接收到外界發(fā)送的讀取數(shù)據(jù)命令后，將存儲模塊中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，其中傳感 器可以但不限于通過通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)端口或安全數(shù)據(jù)輸入/ 輸出(SDI0，SeCure Digital Input/Output)端口等進(jìn)行有線輸出，也可以通過無線通信模 塊的方式進(jìn)行無線輸出。在現(xiàn)有技術(shù)中，傳感器一旦進(jìn)入工作狀態(tài)，就會不間斷的采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理，此時傳感器中的電源一直為傳感器模塊進(jìn)行供電，但是某些情況下，傳感器并不需要不 間斷的采集數(shù)據(jù)，只需要在某些時刻進(jìn)行數(shù)據(jù)采集即可，因此傳感器不間斷的采集數(shù)據(jù)并 進(jìn)行處理就消耗了較多的電能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種傳感器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳感器不間斷的 采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理消耗了較多的電能的問題。本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案如下一種傳感器，包括傳感器模塊和微控制單元MCU，還包括射頻識別RFID天線，用 于感應(yīng)RFID終端發(fā)射的磁能，并將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能；與RFID天線相連的電源管理 模塊，用于將所述RFID天線轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為所述傳感器模塊和MCU供電。本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案中，傳感器中設(shè)置有RFID天線，當(dāng)RFID終端進(jìn)入到 RFID天線的感應(yīng)范圍內(nèi)后，RFID天線會將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能后發(fā)送給電源管理模 塊，電源管理模塊將接收到的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為該傳感器中的傳感器模塊和MCU供 電，在電源管理模塊供電后，傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，MCU將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理， 因此當(dāng)需要傳感器采集數(shù)據(jù)時，就將RFID終端靠近該傳感器，使RFID天線將磁能轉(zhuǎn)換為電 能，由電源管理模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換后為傳感器中的傳感器模塊和MCU供電，而不用電源一直為 傳感器供電，這就有效地節(jié)省了傳感器的耗電量。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中，傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中，電源管理模塊電路示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中，傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中，RFID終端和傳感器進(jìn)行信息交互方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合各個附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的主要實(shí)現(xiàn)原理具體實(shí)施方式及其對應(yīng)能夠達(dá)到的有益效果進(jìn)行詳細(xì)地闡述。如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，包括傳感器模塊21和 MCU22，傳感器模塊21用于在傳感器上電后，針對待測參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù) 據(jù)發(fā)送給MCU22，MCU22與傳感器模塊21相連，用于在傳感器上電后，按照預(yù)設(shè)的處理規(guī)則， 將傳感器模塊21采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳感器還包括射頻 識別(RFID，RadioFrequency Identification)天線23和電源管理模塊24，電源管理模塊 24與RFID天線23、MCU22和傳感器模塊21相連，其中RFID天線23，用于感應(yīng)RFID終端發(fā)射的磁能，并將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能后傳 送給電源管理模塊24，當(dāng)RFID終端進(jìn)入到該RFID天線23的感應(yīng)范圍內(nèi)后，RFID天線23 就會感應(yīng)到RFID終端發(fā)射的磁能；電源管理模塊24，用于將RFID天線23傳送的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為該傳感器供 電，也就是為傳感器模塊21和MCU22供電。其中RFID終端為具有RFID功能的移動終端，當(dāng)RFID終端進(jìn)入到RFID天線的感 應(yīng)范圍內(nèi)后，RFID天線感應(yīng)RFID終端發(fā)出的磁能，并將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)換為電能，與RFID 天線相連的電源管理模塊將RFID轉(zhuǎn)換的電能進(jìn)行處理，處理為供電電壓，然后為傳感器模 塊和MCU供電，此時傳感器處于上電狀態(tài)，那么傳感器中的傳感器模塊和MCU就能夠正常工 作，也就是說傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)了由RFID終端和RFID 天線為傳感器供電的目的。若RFID離開RFID天線的感應(yīng)范圍，那么傳感器就處于斷電狀態(tài)，電源管理模塊不 能夠?yàn)閭鞲衅髂K和MCU供電，傳感器模塊和MCU不能進(jìn)行正常工作，因此可以在需要傳感 器工作時，使RFID終端接近RFID天線，在不需要傳感器工作時，使RFID遠(yuǎn)離RFID天線，實(shí) 現(xiàn)了按需供電的目的。如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提出的電源管理模塊還可以進(jìn)一步包括諧振電 路、整流電路和濾波電路，RFID天線為感應(yīng)線圈L，其中諧振電路的兩端與RFID天線的兩端分別相連，用于接收RFID天線發(fā)送的交流電 壓，該諧振電路包含電容C1和C2，用于調(diào)節(jié)RFID天線可接收的射頻頻率；整流電路分別與諧振電路和濾波電路相連，包含二極管D1、D2、D3和D4，用于將諧 振電路接收到的交流電壓整合為直流電壓；濾波電路包含電容C3、負(fù)載電阻R1和R2，用于將整合后的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電電壓，并輸出為傳感器供電。其中上述RFID終端可以但不限于發(fā)送125KHz或13. 56MHz的射頻信號。本實(shí)用新型實(shí)施例中，MCU在處理完采集到的數(shù)據(jù)后，可以通過有線方式或無線方 式，將處理后的數(shù)據(jù)輸出給外部的設(shè)備，還可以現(xiàn)將處理后的數(shù)據(jù)存儲在傳感器的存儲模 塊中，在規(guī)定時刻或是接收到外界發(fā)送的讀取數(shù)據(jù)命令后，將存儲模塊中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行 輸出。更佳地，本實(shí)用新型實(shí)施例提出在傳感器中設(shè)置RFID標(biāo)簽，該RFID標(biāo)簽與MCU、 RFID天線和電源管理模塊相連，電源管理模塊為該RFID標(biāo)簽進(jìn)行供電，MCU將處理后的數(shù) 據(jù)寫入到該RFID標(biāo)簽中，RFID標(biāo)簽在被電源管理模塊供電后，將MCU寫入到RFID標(biāo)簽中的 數(shù)據(jù)通過RFID天線傳送給RFID終端，RFID終端可以根據(jù)相關(guān)的應(yīng)用軟件，對讀取的數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果提供給用戶，還可以將分析結(jié)果發(fā)送給遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心，其中RFID 終端和RFID標(biāo)簽之間可以重復(fù)進(jìn)行多次信息交互。其中，RFID標(biāo)簽還可以在將數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID終端之前對RFID終端進(jìn)行鑒權(quán)，此 時RFID標(biāo)簽進(jìn)一步包括存儲單元、鑒權(quán)單元和發(fā)送單元，其中存儲單元，用于存儲MCU寫入的數(shù)據(jù)；鑒權(quán)單元，用于對RFID終端進(jìn)行鑒權(quán)；發(fā)送單元，用于在鑒權(quán)單元對RFID終端鑒權(quán)的結(jié)果為鑒權(quán)通過后，將存儲在存儲 單元中的數(shù)據(jù)通過RFID天線發(fā)送給所述RFID終端。由于MCU寫入到RFID標(biāo)簽中，由RFID標(biāo)簽將數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID終端，而RFID標(biāo)簽 和RFID終端之間通過RFID天線傳輸數(shù)據(jù)，因此不需要傳感器設(shè)置額外的輸出端口或輸出 模塊。若傳感器結(jié)構(gòu)如圖4所示，包含RFID天線41、電源管理模塊42、RFID標(biāo)簽43、 MCU44和傳感器模塊45，圖4所示的傳感器與RFID終端之間進(jìn)行信息交互的方法流程示意 圖如圖5所示，其中其具體處理過程如下步驟51，RFID終端進(jìn)入傳感器中的RFID天線的感應(yīng)范圍中；步驟52，RFID天線接收RFID終端發(fā)射的磁能；步驟53，RFID天線將接收的磁能轉(zhuǎn)化為電能；步驟54，RFID天線將轉(zhuǎn)化的磁能傳送給電源管理模塊；步驟55，電源管理模塊將接收的電能進(jìn)行處理為供電電壓；步驟56，電源管理模塊為RFID標(biāo)簽、MCU、傳感器模塊進(jìn)行供電；步驟57，傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；步驟58，傳感器模塊將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU ；步驟59，MCU按照預(yù)設(shè)的處理規(guī)則，將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，轉(zhuǎn)換為輸出所 需的格式；步驟510，MCU將處理后的數(shù)據(jù)寫入到RFID標(biāo)簽中；步驟511，RFID標(biāo)簽通過RFID天線將寫入的數(shù)據(jù)發(fā)送給RFID終端。由上可見，本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案中，傳感器中設(shè)置有RFID天線，當(dāng)RFID終 端進(jìn)入到RFID天線的感應(yīng)范圍內(nèi)后，RFID天線會將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能后發(fā)送給電 源管理模塊，電源管理模塊將接收到的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為該傳感器中的傳感器模塊和MCU供電，在電源管理模塊供電后，傳感器模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，MCU將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行 相應(yīng)處理，因此當(dāng)需要傳感器采集數(shù)據(jù)時，就將RFID終端靠近該傳感器，使RFID天線將磁 能轉(zhuǎn)換為電能，由電源管理模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換后為傳感器中的傳感器模塊和MCU供電，而不用 電源一直為傳感器供電，這就有效地節(jié)省了傳感器的耗電量。此外，由于傳感器不需要不間斷的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，而是在RFID終端接近時才進(jìn)行 數(shù)據(jù)采集，從而有效地提高了傳感器的工作效率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求一種傳感器，包括傳感器模塊和微控制單元MCU，其特征在于，還包括射頻識別RFID天線，用于感應(yīng)RFID終端發(fā)射的磁能，并將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能；與RFID天線相連的電源管理模塊，用于將所述RFID天線轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為所述傳感器模塊和MCU供電。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，還包括RFID標(biāo)簽，所述電源管理模塊還為 RFID標(biāo)簽供電；所述傳感器模塊，用于在被電源管理模塊供電后，針對待測參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；所述MCU，用于在被電源管理模塊供電后，將傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理后 寫入到所述RFID標(biāo)簽中；RFID標(biāo)簽，用于在被電源管理模塊供電后，將所述MCU寫入到所述RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù) 通過RFID天線傳送給所述RFID終端。
3.如權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，RFID標(biāo)簽包括存儲單元，存儲有所述MCU寫入的數(shù)據(jù)；鑒權(quán)單元，用于對所述RFID終端進(jìn)行鑒權(quán)；發(fā)送單元，用于在鑒權(quán)單元對所述RFID終端鑒權(quán)的結(jié)果為鑒權(quán)通過后，將存儲在存儲 單元中的數(shù)據(jù)通過RFID天線發(fā)送給所述RFID終端。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述電源管理模塊包括諧振電路，與所述RFID天線相連，用于接收所述RFID天線發(fā)送的交流電壓；整流電路，用于將諧振電路接收到的交流電壓整合為直流電壓；濾波電路，用于將整流電路整合后的直流電壓轉(zhuǎn)換為供電電壓，為所述傳感器模塊和 MCU供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種傳感器，包括傳感器模塊和MCU，還進(jìn)一步包括RFID天線和電源管理模塊，RFID天線感應(yīng)RFID終端發(fā)射的磁能，并將感應(yīng)到的磁能轉(zhuǎn)化為電能，與RFID天線相連的電源管理模塊將RFID天線轉(zhuǎn)化的電能轉(zhuǎn)換為供電電壓，為上述傳感器模塊和MCU供電。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳感器不間斷的采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理消耗了較多的電能的問題。
文檔編號H02J17/00GK201653441SQ20102014036
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者吳增榮, 梁國和 申請人:中興通訊股份有限公司