无线温度传感系统及其制造方法及微波加热装置的制造方法_2

文档序号:9842291阅读:来源:国知局
以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0042]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0043]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设定之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0044]请参阅图1及图2,本发明较佳实施例的无线温度传感系统100包括感测元件102、天线系统104及控制单元106。
[0045]该感测元件102包括功能介质层108及第一天线110,该功能介质层108连接该第一天线110。该天线系统104包括第二天线112,该天线系统104用于通过该第二天线112发送驱动信号至该第一天线110,该功能介质层108根据该第一天线110接收的该驱动信号,生成随温度变化的谐振频率信号,该第一天线110用于发送该谐振频率信号至该第二天线112。
[0046]该控制单元106用于控制该天线系统104发送该驱动信号,该控制单元106用于接收该天线系统104发送的该谐振频率信号,及测量该谐振频率信号的谐振频率,并根据该谐振频率及频率与温度之间的关系,计算该感测元件102所测量的温度。
[0047I 具体地,本实施例中,请参图2,该感测元件102还包括基板114、绝缘介质层116、电极层118及保护介质层120。
[0048]该绝缘介质层116、该功能介质层108及该电极层118依次设置在该基板114上。基板114起到支撑感测元件102的作用,基板114既可以是被测物,也可以是起到支撑作用的其他材料。
[0049]绝缘介质层116可通过镀膜的方式设置于基板114之上,绝缘介质层116的材料包括但不限于塑料、玻璃、陶瓷等绝缘材料。
[0050]功能介质层108可通过镀膜的方式设置于绝缘介质层116之上,功能介质层108在驱动信号(电信号)的作用下,会产生随温度变化的谐振频率信号。功能介质层108的材料包括但不限于A1N(氮化铝)、LGS(硅酸镓镧)及金刚石等高声速材料或压电晶体材料。
[0051]电极层118可通过镀膜的方式按照一定的图形设置于功能介质层108之上。电极层118可采用金属电极层,金属电极层的材料包括但不限于金、银、铜等导电材料。
[0052]该第一天线110设置在该绝缘介质层116上并电连接该电极层118。例如,第一天线110与电极层118之间通过互联部122连接而实现电连接,第一天线110及互联部122的材料可为金属材料,金属材料包括但不限于金、银、铜等导电材料。第一天线110的形状包括但不限于一维、二维和三维形状。第一天线110及互联部122可通过镀膜的方法形成在天线系统104 中。
[0053]保护介质层120设置在基板114上,并覆盖第一天线110、绝缘介质层116、功能介质层108、电极层118及互联部122以将第一天线110、绝缘介质层116、功能介质层108、电极层118及互联部122包裹保护。保护介质层120的材料包括但不限于塑料、玻璃、陶瓷等绝缘材料。
[0054]上述镀膜的方式包括但不限于真空镀膜、喷涂、旋涂、电镀、丝网印刷等方法。
[0055]在本实施例中,该天线系统104还包括环形器124、信号发生装置126及信号接收装置128。该环形器124的第一端连接该第二天线112,该环形器124的第二端连接该信号发生装置126,该环形器124的第三端连接该信号接收装置128。该信号发生装置126用于生成该驱动信号。该信号接收装置128用于接收并发送该谐振频率信号至该控制单元106。第二天线112的材料可为金属材料,金属材料包括但不限于金、银、铜等导电材料。第二天线112的形状包括但不限于一维、二维和三维形状。
[0056]如此,信号发生装置126生成的驱动信号通过环形器124馈入至第二天线112,由第二天线112向第一天线110发送驱动信号,使得功能介质层108能够接收驱动信号,进而产生随温度变化的谐振频率信号。第二天线112接收第一天线110发送的谐振频率信号,谐振频率信号由环形器124馈入至信号接收装置128,从而完成了信号发送及接收的过程。
[0057]在本实施例中,该控制单元106包括频率测量模块130及处理器132。该频率测量模块130用于接收该天线系统104发送的该谐振频率信号,及测量该谐振频率信号的谐振频率。该处理器132用于控制该天线系统104发送该驱动信号,及根据该谐振频率及频率与温度之间的关系,计算该感测元件102所测量的温度。
[0058]具体地,频率测量模块130连接天线系统104的信号接收装置128,并接收信号接收装置128发送的谐振频率信号,且测量谐振频率信号的谐振频率。频率测量模块130将测量所得的谐振频率发送至处理器132。
[0059]处理器132例如是微处理器,其接收频率测量模块130发送的谐振频率,处理器32将谐振频率代入预先标定好的频率与温度之间的关系曲线中,计算得到感测元件102所测量的温度,从而获取在微波环境中被测物的温度。另外,处理器132连接信号发生装置126,以控制信号发生装置126生成驱动信号。
[0060]综上所述,上述无线温度传感系统100中,感测元件102可设置在被测物体表面或被测容器的内部,可以将感测元件102与被测物体进行一体化集成,解决了非接触式测温方式受到环境干扰的问题;同时,上述无线温度传感系统100采用无线传感的方式将测量到的信号引出,避免了接触式测温方式在微波环境中使用金属导线带来的打火等问题。
[0061]本发明较佳实施例提供一种无线温度传感系统的制造方法。在本实施例中,该无线温度传感系统的制造方法可用于制造以上实施例的无线温度传感系统100。
[0062]无线温度传感系统的制造方法包括以下步骤:
[0063]SI:对基板114表面进行处理及清洗;
[0064]S2:在经处理及清洗后的该基板114表面上形成包括功能介质层108及第一天线110的感测元件102,该功能介质层108连接该第一天线110及用于生成随温度变化的谐振频率信号,该第一天线110用于发送该谐振频率信号;
[0065]S3:设置天线系统104,该天线系统104包括第二天线112,该天线系统104用于通过该第二天线112发送驱动信号至该第一天线110,该第二天线112用于接收该第一天线110发送的该谐振频率信号;
[0066]S4:设置控制单元106,该控制单元106用于控制该天线系统104发送该驱动信号,及接收该天线系统104发送的该谐振频率信号,及测量该谐振频率信号的谐振频率,并根据该谐振频率及频率与温度之间的关系,计算该感测元件102所测量的温度。
[0067]在步骤SI中,基板114起到支撑感测元件102的作用,其既可以是被测物,也可以是起到支撑作用的其他材料。
[0068]对基板114表面进行处理包括:对需要设感测元件102的基板114表面区域进行表面平整化处理,使基板114表面粗糙度满足膜层镀制的要求,例如,处理后的基板114表面粗糙度达到或优于10nm0
[0069]对基板114表面进行清洗包括:对平整化处理后的基板114表面进
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