采用磁共振无线供电的无线传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感器领域，尤其涉及特殊供电方式的无线传感器。
【背景技术】
[0002]无线传感器在工业、医疗和交通等领域的状态监控方面具有越来越广泛的应用。大部分无线传感器都由电池供电，从而限制了其在某些场合下的应用。电池供电有几个方面的缺点，一是电池的电容量和寿命有限，二是电池会占用相当的体积和重量，三是电池本身会带来安全隐患，如漏液腐蚀、受到高温或者碰撞发生爆炸燃烧等。因为这些缺点，某些应用场合下，电池受到限制。例如在电力设备测温中，电力设备要长期带电运行，因无线传感器的电池电量用尽而停电更换是不允许的。用于医疗的胶囊传感器，要求体积小重量轻，也希望不带电池。带有电池的轮胎压力传感器需要定期更换电池，也造成了不便。
[0003]目前不需要电池的无线传感器，主要有声表面波传感器、电流互感(CT)取电传感器和太阳能供电传感器。这些无线传感器主要用于电力设备测温，弱点也很明显。对于声表面波传感器，一是其无线传输距离很短(一般在两米之内)；二是信号抗干扰能力差；三是信号监测分析很复杂；四是在传感器多地址识别方面有无法克服的弱点。另外几种不需要电池的无线传感器对外在的工作条件要求很高，其中电流互感取电传感器要求被测目标有电流且对电流大小有限制；太阳能取电传感器则要求有阳光照射。而且后两种传感器的体积和重量也较大。
[0004]近些年出现了两种用于手机和电动汽车的无线充电技术，一是电磁感应无线充电，另一种是磁共振无线充电。其中磁共振无线充电虽然技术成熟度不够，但由于具有无线充电距离远、同时给多目标充电的优点而受到关注。未来无线充电技术的应用将越来越广泛。
【发明内容】
[0005]本实用新型提出了一种采用磁共振无线供电的无线传感装置，这种装置适合定期巡检或者电池使用受到限制的场合。
[0006]根据本实用新型的无线传感装置，其特征在于传感装置由磁共振无线供电器和由其供电的多个无线传感器组成；所述的磁共振无线供电器由电源、高频磁场产生电路及其启动电路组成；所述无线传感器由磁共振电路、整流电路、稳压电路、储能电路、电源检测电路、信号处理电路、传感器件、无线信号收发电路和天线组成；所述的磁共振无线供电器向无线传感器提供工作电源，供电方式是磁共振无线供电。
[0007]所述的无线传感器发出含有检测信息的无线传感信号，根据检测信息的不同，其内部的传感器件可以是温度传感器、压力传感器、化学成分传感器和图像采集器等。除了检测信息外，无线传感信号还包含电源电压指示和自身的身份码等信息。
[0008]为了减少装置的功耗，所述的供电器只在需要供电时才启动。供电器的启动电路包含天线、无线信号收发电路和信号处理电路。其可以接收无线传感器的信号，当检测到无线传感器的电源电压不足就启动无线供电。或者是接收外部采集器发出的信号，当接收外部采集器发出的供电指令就启动无线供电。
[0009]如果上述磁共振无线供电器的电源为电池，且供电启动电路内的信号处理电路可以采集、显示和存储传感数据，从而使无线供电器成为一个便携式巡检仪。当巡检到某个区域时，对准传感器开启巡检仪，就可以实现对传感器的无线供电并采集回传感信息。
[0010]下文将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型装置的具体实施例结构示意图。
[0012]附图标记:1、磁共振无线供电器；2、无线传感器；3、磁共振电路；4、整流电路；5稳压电路；6、储能电路；7、信号处理电路；8、传感器件；9、无线信号收发电路；10、天线；11、高频磁场产生电路；12、电源；13、启动电路。
【具体实施方式】
[0013]图1是本实用新型装置的具体实施例结构示意图。图中只画出了一个磁共振无线供电器(I)带一个无线传感器(2)的情况，实际上无线传感器的数量可以很多。磁共振无线供电器(I)产生的高频磁场频率为10MHz，而无线传感器的传感信号频率是433MHz。磁共振电路(3)也被调谐到10MHz，可以有效接收高频磁场的能量并产生高频电压信号，高频电压信号经整流电路(4)、稳压电路(5)和储能电路(6)之后形成无线传感器的工作电源。当电源电压达到正常后，信号处理电路(7)开始工作，对传感器件(8)的信号进行处理，当收到外部采集器的查询信号后，就将信息通过无线收发电路(9)和天线(10)发送出去。所发送的无线传感信号包含传感信息、电源电压指示和自身的身份码。
[0014]磁共振无线供电器(I)包含高频磁场产生电路(11)、电源(12)和启动电路(13)。在本具体实施例中，启动电路(13)包含有天线、无线信号收发电路和信号处理电路，可以接收无线传感器发出的信号，当判断无线传感器的电压不足时，就启动高频磁场产生电路
(11)给无线传感器供电。
[0015]尽管已经结合上述示例实施例对本实用新型做出了说明，但是显然:本领域的技术人员的仍然可以对其所用的部件做出替换、修改和变形。因此本实用新型的示例性实施及其变形和修改仍然落入由所附权利要求书限定的保护范围内。
【主权项】
1.采用磁共振无线供电的无线传感装置，其特征在于传感装置由磁共振无线供电器和由其供电的多个无线传感器组成；所述的磁共振无线供电器由电源、高频磁场产生电路及其启动电路组成；所述无线传感器由磁共振电路、整流电路、稳压电路、储能电路、电源检测电路、信号处理电路、传感器件、无线信号收发电路和天线组成；所述的磁共振无线供电器向无线传感器提供工作电源，供电方式是磁共振无线供电。
2.根据权利要求1所述的无线传感装置，其特征在于所述无线供电器的启动电路包含天线、无线收发电路和信号处理电路，可以接收无线传感器的信号，当检测到无线传感器的电源电压不足就启动无线供电。
3.根据权利要求1所述的无线传感装置，其特征在于所述无线供电器的启动电路包含天线、无线收发电路和信号处理电路，可以接收外部采集器发出的信号，当接收外部采集器发出的供电指令就启动无线供电。
4.根据权利要求2所述的无线传感装置，其特征在于无线供电器的电源为电池，且供电启动电路内的信号处理电路可以采集、显示和存储传感数据，从而使无线供电器成为一个便携式巡检仪。
【专利摘要】本实用新型提出了一种采用磁共振无线供电的无线传感装置，适合定期巡检或者电池使用受到限制的场合。该传感装置由磁共振无线供电器和由其供电的多个无线传感器组成，无线传感器通过磁共振的方式从供电器获得电源。所述的供电器在检测到无线传感器电量不足，或者得到外部集中器的指令后启动无线供电。磁共振无线供电器还可以作为便携式巡检仪使用。
【IPC分类】H02J17-00
【公开号】CN204391906
【申请号】CN201420814845
【发明人】王东方
【申请人】王东方
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月22日