用于封闭容器的感测布置和用于通过容器壁传送数据的方法与流程

用于封闭容器的感测布置和用于通过容器壁传送数据的方法
1.本发明涉及一种用于封闭容器的感测布置，以及一种用于使用该感测布置将从位于容器内部的传感器测量的数据通过容器壁传送到容器外部的方法。
2.在许多应用中，合期望的是将从位于封闭容器内部的传感器测量的数据例如通过容器的钢壁传送到容器外部。具体而言，由布置在封闭容器内部的内部电路的传感器设备检测到的传感器值将被传送到布置在容器外部的外部电路，而无需将引线或其他导体布线通过容器壁。因此，期望无线传送。然而，取决于容器的材料，通过容器壁传送电磁波可能是困难的或不可能的，例如，如果容器壁由导电材料（诸如钢）制成。另一个必须解决的问题是内部电路的无线电源。这在封闭容器内部60℃或更高的高温和/或高于或低于大气压的压力普遍存在的应用中特别具有挑战性。这样的应用的示例是将数据从蒸馏塔或精馏塔的内部通过其钢壁传递到其外部。
3.us 6 037 704 a公开了根据权利要求1前序部分的感测布置和根据权利要求13前序部分的方法。
4.es 2 639 765 a1公开了一种感测布置，其包括布置在容器内部的内部电路和容器外部的外部电路。内部电路包括具有传感器设备、内部控制器、数模转换器和第一内部压电换能器的传送器电路。内部控制器形成包含传感器信息的二进制字。基于该二进制字，数模转换器通过相移键控调制载波信号，使得要传送的信息被包含在用于控制第一内部压电换能器的模拟信号的相位或相位改变中，该第一内部压电换能器创建耦合到容器壁中的对应声学数据信号。外部电路包括具有外部控制器、第一外部压电换能器和模数转换器的接收器电路。声学数据信号由第一外部压电换能器接收，并转发到模数转换器进行解调，以便从模拟信号中检索二进制字。内部电路还包括具有能量存储设备和第二内部压电换能器的功率接收电路。外部电路的电源电路包含功率源和第二外部压电换能器。电源电路创建经由第二外部压电换能器耦合到容器壁中的功率信号。第二内部压电换能器接收该功率信号并向能量存储装置提供电力。能量存储装置中存储的电能可以用于操作内部电路。然而，相位调制需要复杂的电路，并且因此消耗显著大量的能量。
5.us 2015/0049587 a1中公开了另一种感测布置。内部和外部电路使用单单一对压电换能器以用于同时双向传送数据和能量。载波信号由外部电路调制，并且能够向内部电路传送信息和能量。在内部电路中，载波信号的包络用模数转换器确定并采样。通过在内部电路的压电换能器上施加由外部电路创建的连续波载波信号，来实现内部到外部的通信。内部电路的换能器能够更改吸收或反射特性，并且因此连续波载波信号可以被调制并反射回外部电路。此外，该感测布置是复杂的，并且消耗许多能量。
6.根据de 10 2007 038 419 a1的传感器布置被配置为通过取决于测量值调制振荡载波信号来将测量值从容器的内部传送到外部。该调制信号被转换成声波并通过容器壁传送。
7.de 10 2004 014 288 a1公开了一种用于通过容器壁传送数据和能量的设备和方法。外部电路包括振荡器和外部换能器，该外部换能器用于耦合容器壁中的声学功率信号。内部功率接收电路具有能量存储设备和内部换能器，该内部换能器被配置为将接收到的声
学功率信号至少部分地变换成可以存储在能量存储设备中的电力。
8.本发明的目的是要提供一种特别是用于感测封闭容器内部的物理参数并将相应数据通过容器壁传送到容器外部的感测布置和方法，该感测布置和方法至少适合于通过容器壁传送少量数据，该感测布置和方法简单、特别是对于容器中普遍存在的高温和/或高压或低压而言鲁棒并且最小化能量消耗。
9.该目的通过具有权利要求1的特征的感测布置和具有权利要求13的特征的方法来解决。
10.本发明的感测布置包括被配置为布置在封闭容器内部的内部电路和被配置为布置在封闭容器外部的外部电路。内部电路包括具有传感器设备、内部控制器和第一内部压电换能器的传送器电路。内部控制器被配置为创建包含从传感器设备接收的传感器信息的输出信号。传感器信息包含表征由传感器设备检测或测量的物理参数的传感器值。因此，控制器输出信号也表征由传感器设备检测或测量的所述物理参数。控制器输出信号被施加到第一内部压电换能器。作为结果，第一内部压电换能器基于控制器输出信号创建声学数据信号。第一内部压电换能器被布置成使得它将声学数据信号耦合到容器壁中。外部电路具有接收器电路。接收器电路包括第一外部压电换能器和外部控制器。第一外部压电换能器被布置成接收通过容器壁传送的声学数据信号。外部控制器被配置为检索包含在接收的数据信号中的传感器信息。传感器信息可以被进一步处理和/或输出（例如在显示器上）和/或传送到外部设备。
11.控制器输出信号和/或数据信号以如下方式被创建：在控制器输出信号和/或数据信号的幅度或相位中不包含传感器信息。而是，通过变化至少一个信号部分的持续时间来编码控制器输出信号和/或数据信号。控制器输出信号和/或数据信号简单地包含可区分信号部分的时间序列，即振荡信号部分和恒定信号部分的至少一个序列。要传送的二进制值由至少一个信号部分的持续时间来表征。在这样做时，信息可以被编码在控制器输出信号和/或数据信号中，而不需要提供复杂的幅度、相位或频率调制分量。声学数据信号的简单和鲁棒的编码对操作器皿的低频振动不敏感，该低频振动可能在通过容器壁传送期间影响数据信号。
12.总之，本发明的感测布置特别适合于感测封闭容器内部的物理参数并将相应数据通过容器壁传送到容器外部，并且简单、鲁棒并且最小化能量消耗。另外的优点是感测布置不需要任何乘法器或信号处置。
13.优选地，控制器输出信号被编码为包括传感器信息，并且可以直接用于驱动第一内部压电换能器。特别是在声学数据信号由第一内部压电换能器创建之后，它在没有任何另外的信号处理和/或编码的情况下仅被耦合到容器壁中。在有利的实施例中，控制器输出信号被创建为包括基于脉宽调制的传感器信息。控制器输出信号和数据信号因此是包含传感器信息和可选的附加信息的脉宽调制信号。
14.由于内部电路的简单结构，因此仅需要少量的组件。可以选择这些组件来承受容器内部的苛刻条件。该容器例如是蒸馏塔或精馏塔。蒸馏塔中的内部电路暴露在至少60℃和高达约225℃的温度下。
15.在优选实施例中，内部控制器直接与第一内部压电换能器耦合，用于直接施加控制器输出信号，而不对第一内部压电换能器进一步修改或放大。
16.优选提供异步传送。如上面所解释的，数据信号可以从内部电路传送到外部电路。电力可以随时从外部电路传送到内部电路。外部电路可以包括与功率源连接并且包括第二外部压电换能器的电源电路。电源电路被配置为通过控制第二外部压电换能器来创建功率信号，优选为声学功率信号。第二外部压电换能器被布置成将功率信号耦合到容器壁中。功率信号可以具有恒定的振荡频率。在这样的实施例中，内部电路可以包括具有能量存储设备和第二内部压电换能器的功率接收电路。第二内部压电换能器被布置成通过容器壁接收功率信号。施加到第二内部压电换能器的振荡至少部分地变换成电力，并且可以存储在能量存储设备中以用于操作内部电路。
17.如之前提及的，内部电路的传送器电路可以被配置为使用脉宽调制来创建控制器输出信号和/或数据信号。根据本发明，控制器输出信号和/或数据信号包括至少一个且优选多个序列，每个序列由振荡信号部分和恒定信号部分形成。恒定信号部分可以直接跟随振荡信号部分，或者反之亦然。至少一个序列的总持续时间和/或振荡信号部分的持续时间和/或恒定信号部分的持续时间表征二进制值中的一个。例如，振荡部分的持续时间可以变化，使得第一持续时间表征二进制值中的一个（例如“0”），并且不同的第二持续时间表征二进制值中相应的另一个（例如“1”）。
18.优选地，振荡信号部分的幅度和/或频率是恒定的。恒定信号部分的幅度是恒定的，并且优选为零。
19.在一个实施例中，一个振荡信号部分的振荡数量表征两个可能的二进制值中的一个。例如，第一振荡数量表征二进制值中的一个（例如“0”），并且不同的第二振荡数量表征二进制值中相应的另一个（例如“1”）。
20.内部电路的传送器电路可以被配置为在（声学）数据信号的频率中不包含传感器信息的情况下创建控制器输出信号和/或数据信号。特别地，不执行振荡部分的频率调制来编码传感器信息或要在外部电路中检索的其他信息。
21.传送器电路（并且例如传感器设备）优选地被配置为提供要传送的信息，该信息至少包括来自传感器设备的作为字符串的传感器信息。该字符串然后可以以二进制值编码，例如通过使用ascii码或任何其他已知的用于定义字符的码。在这样做时，字符串可以逐字符地转换成多个二进制值的字。如上面已经解释的，该字用于编码控制器输出信号。
22.控制器输出信号可以包含除测量值之外的附加信息，例如表征测量类型的标识符。与测量值相关联的标识符可以是允许标识测量值的任何符号或字，例如，“t”或“temp”可以用作温度值的标识符。同样，“p”或“pressure”可以用作压力值的标识符，和/或“h”或“hum”可以用作湿度值的标识符。这允许在内部电路中使用多于一个传感器设备。控制器输出信号和数据信号因此可以包含多于一个传感器设备的传感器信息。
23.下文中参考附图描述了根据本发明的优选实施例。
24.图1是感测布置的示意性图示，该感测布置包括布置在封闭容器内部的内部电路和布置在容器外部的外部电路。
25.图2是内部电路和外部电路的实施例的示意性图示。
26.图3是图示了用于编码和解码传感器信息的优选方法的流程图。
27.图4是在内部电路中编码控制器输出信号的优选原理的示意性图示。
28.图5是在用于将传感器信息编码在声学数据信号中的内部电路中的信号处理期
间、在通过容器壁的声学信号传送期间以及在用于检索传感器信息的外部电路中的信号处理期间的信号形式的示意性图示。
29.图6是示出一方面用于数据传送并且另一方面用于功率传送的不同频率量的示意性图示。
30.图1示出了感测布置10的高度示意性图示。感测布置10被配置为检测或测量封闭容器11内部的物理参数，创建表征物理参数的声学数据信号，并将声学数据信号无线传送到容器11的外部。在本实施例中，感测布置10进一步被配置为将能量无线供应到容器11中。在本文描述的实施例中，容器11可以是蒸馏塔。
31.感测布置10包括布置在封闭容器11内部的内部电路12和布置在容器11外部的外部电路13。内部电路12和外部电路13通过将声学振荡耦合到传送侧处的壁14中并在相对的接收侧处接收声学振荡，从而通过容器11的壁14中的一个彼此无线通信。
32.内部电路12和外部电路13各自在内部电路12和外部电路13之间相应地包含被配置用于内部到外部数据传送的一个电路部分和被配置用于外部到内部功率传送的另一个电路部分。具体而言，内部电路12包括传送器电路15和功率接收电路16，并且外部电路13包括接收器电路17和电源电路18。
33.在图2中，示意性地图示了内部电路12和外部电路13的优选实施例。传送器电路15包括传感器设备22，其被配置为测量容器11内部的物理参数，如例如温度、压力、湿度或任何其他期望值。传感器设备基于测量创建传感器值sv。在优选实施例中，传感器设备22被配置为创建包括传感器值sv的传感器信息si。传感器信息si被传送到传送器电路15的内部控制器23。在该实施例中，传感器设备22包含库，并且所创建的传感器信息si可以具有字符串str的形式，如下面参考图3更详细解释的。
34.基于传感器信息si，内部控制器23创建控制器输出信号os，其用于控制传送器电路15的第一内部压电换能器24。在这样做时，第一内部压电换能器24产生对应于输出信号os的声学数据信号ds。传送器电路15的第一内部压电换能器24耦合到容器11的壁14，并且因此被布置成耦合容器11的壁14中的声学数据信号ds，使得其可以通过所述壁14被传送并且在容器11的外部被接收。
35.第一内部压电换能器24通过使用任何合适的连接构件连接到壁14，所述连接构件可以创建力配合和/或形状配合和/或材料结合连接。在该实施例中，连接层25设置在第一内部压电换能器24和壁之间。该粘合连接层25为第一内部压电换能器24提供了更有弹性或柔性的支撑，并确保其能够振动或振荡。优选地，连接层25可以形成粘合层，以将第一内部压电换能器24紧固到壁14。例如，丙烯酸材料可以用作粘合连接层25。
36.接收器电路17包括耦合到壁14的第一外部压电换能器30，其优选地与第一内部压电换能器24直接对准。第一外部压电换能器30可以通过类似于第一内部压电换能器24的任何合适的连接构件、并且优选地通过使用粘合连接层25而连接到壁14。
37.接收器电路17进一步包括放大器31、比较器32和外部控制器33。第一外部压电换能器30接收声学数据信号ds，并创建对应于声学数据信号ds的振荡模拟换能器输出信号to。第一外部压电换能器30与放大器31连接，以向放大器31提供换能器输出信号to，放大器31输出放大的换能器输出信号toa。放大器与比较器32连接，并将放大的换能器输出信号toa提供给比较器32的输入侧。比较器32被配置为数字化放大的换能器输出信号toa并输出
对应的比较器信号cs。比较器32与被配置为接收比较器信号cs的外部控制器33连接。在外部控制器33中，包含在声学数据信号ds中的信息、特别是传感器信息si被检索，并且可以被进一步处理或输出。在本实施例中，如图示的，外部控制器33在显示器34或任何其他合适的用户接口设备上输出包含在声音数据信号ds中的检索信息。
38.仍然参考图2，外部控制器33进一步被配置为控制电源电路18的可控电源38。电源38连接到电力源39，该电力源39可以是ac或dc功率源39。功率源39例如是提供ac功率的电网。电源38可以包括开关单元40，该开关单元40将来自功率源39的所提供的电力转换成更高频率的交流信号。电源38可以附加地包括驱动器单元41以放大交流信号。在这样做时，电源38产生交流电源信号as。交流电源信号as可以是如图6中示意性地图示的方波信号。电源38可以使用任何已知的转换器拓扑用于将功率源39提供的电力转换成交流电源信号as。交流电源信号as从电源38输出，并用于控制第二外部压电换能器42。它创建声学功率信号ps，该声学功率信号ps耦合到壁14中以用于传送到内部电路12的功率接收电路16。
39.优选的是，声学功率信号ps是超声信号。在本示例中，交流电源信号as和声学功率信号ps的频率至少为1mhz。交流电源信号as和声学功率信号ps的频率可以是恒定的。
40.第二外部压电换能器42在远离或直接邻近第一外部压电换能器30的位置处连接到壁14，以将声学功率信号ps耦合到壁14中。为了接收声学功率信号ps，功率接收电路16包括第二内部压电换能器43，其耦合到壁14，优选地与第二外部压电换能器42直接对准。第二内部压电换能器43被配置为创建对应于通过壁14接收的声学功率信号ps的电力信号pe。
41.应注意，类似于其他压电换能器24、30，第二外侧压电换能器42和第二内侧压电换能器43也可以通过任何合适的连接构件、并且优选地通过使用粘合连接层25而连接到壁14。在优选实施例中，所有压电换能器24、30、42、43的谐振频率具有约40 khz的量。替代地，每对换能器可以具有不同的谐振频率。设置成彼此通信的一个公共对24、30和42、43的换能器优选地具有相同的谐振频率，并且可以是相同的。
42.附加于第二内部压电换能器43，功率接收电路16包括dc转换器44和能量存储设备45。dc转换器44优选地直接连接到第二内部压电换能器43，用于接收电力信号pe。dc转换器44被配置为将交流电力信号pe转换成适合于操作内部电路12的组件的dc电压dcv。在本发明的一个优选实施例中，dc电压dcv可以具有约5 v的量。能量存储设备45连接到dc转换器44的输出。由dc转换器44提供的电力被存储在能量存储设备45中。dc转换器44被配置为在其输出处和能量存储设备45处控制dc电压dcv。
43.具体而言，如图2中图示的，dc转换器44可以包括整流器46，例如二极管桥。二极管桥优选包括四个二极管，用于对电力信号pe进行整流，并且从而提供经整流的功率信号pr。优选地，整流器46不包含任何可控开关元件，而是仅由二极管形成。与整流器46串联的电压控件47被配置为接收经整流的功率信号pr，并向能量存储设备45供应dc电力，从而控制dc电压dcv对应于预设的dc电压值。在优选实施例中，能量存储设备45包括至少一个电容器48。能量存储设备45优选仅由用于存储电能的一个或多个电容器48形成。如图2中所示，受控dc电压dcv和存储的能量被提供用于操作传送器电路15、并且特别是内部控制器23和/或传感器设备22。
44.如已经提及的，容器11可以是蒸馏塔。内部电路12暴露于约225℃的温度和在蒸馏塔中处理的化学物质。因此，用于内部电路12的组件必须承受这些苛刻的条件。在优选实施
例中，以下组件用于内部电路12：
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honeywell ht83c51作为内部控制器23；
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陶瓷电容器48，例如kemet tcr系列；
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honeywell htplreg作为电压控件47；
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两个cht-callisto（每个包含两个二极管）以形成整流器46的二极管桥；
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来自trs技术公司的trs 200hd作为压电换能器。
45.整个内部电路12优选装入例如环氧树脂之类的保护性塑料材料中。作为一种选项，内部电路12可以替代地或附加地布置在保护性外壳内部，这取决于在蒸馏塔内部处理的化学物质的类型。
46.存在多种可能性来确保在功率接收电路16的能量存储设备45中存储足够的能量。在该实施例中，外部控制器33可以在规则的预定义时间间隔内或者可选地在任何触发事件后（诸如在接收到请求后），激活电源电路18。跟随着电源电路18的激活，在确定的功率传送周期内创建声学功率信号ps。在该功率传送周期期间，声学功率信号ps可以具有1 mhz或更高的恒定频率。功率传送周期的持续时间足够长，使得足够的电力被传送到功率接收电路16，该功率接收电路16允许操作传送器电路15以便将至少一个声学数据信号ds传送到接收器电路17。该过程还允许使用到功率接收电路16的能量传送作为对借助于声学数据信号ds传送实际传感器信息si的触发或请求。
47.参考图3至图5，更详细地解释了为数据传送创建和使用的信号。
48.如之前提及的，传感器设备22测量传感器值sv，基于该传感器值sv，以字符串str的形式的传感器信息si被创建并被传送到内部控制器23。在图3的示例中，传感器设备22是温度传感器，并且字符串str包括指示测量的传感器值sv是温度值的标识符（例如“t”或“temp”或“t=”或“temp=”）。标识符可以在字符串str的开头。跟随着标识符，测量的传感器值sv（例如温度值）与相应单位一起被包含在字符串str中。
49.替代于所图示的实施例，传感器值sv可以从传感器设备22提交给内部控制器23，并且内部控制器23可以被配置为创建字符串str。
50.优选地，标识符包含字符串str中定义数量的字符。此外，传感器值sv和单位可以在字符串str中包含定义数量的字符。在这样做时，内部控制器23可以执行字符串str是否包括预定义总数的字符的合理性检查。这允许检测所创建或传送的字符串str中的至少一些错误。
51.借助于内部控制器23，该字符串str被转换成包含多个二进制值（0或1）的二进制字bw。为了转换字符串str，可以使用ascii码或任何其他合适的码。在该示例中，通过使用ascii码，字符串str中的每个字符被转换成ascii码号，并且该ascii码号被转换成二进制数，从而形成定义长度的比特序列，例如八比特的长度。因此，每个比特序列对应于字符串str的一个字符。例如，标识符的第一字符是“t”，对应于ascii码值020，它对应于八比特序列00010100。所有比特序列被添加以形成二进制字bw。以此方式，字符串str中的所有字符被变换成比特序列，并连结以形成完整的二进制字bw。
52.必须注意，传送器电路15也可以包含多于一个的传感器设备22。内部控制器23可以添加从一个或多个传感器设备22传送的两个或更多个字符串str，以形成一个二进制字bw。包含在二进制字bw中的标识符允许标识每个包含的传感器值sv。
53.在创建了二进制字bw之后，内部控制器23基于二进制字bw创建脉宽调制控制器输出信号os，如图4中示意性地图示的。
54.控制器输出信号os被形成为包括多个序列s，每个序列s由振荡信号部分po和恒定信号部分pc形成。优选地，振荡信号部分po是具有恒定频率的方波信号，并且所有脉冲可以具有相同的峰值。恒定信号部分pc具有恒定幅度，例如恒定信号部分pc的幅度可以为零。因此，每个序列s可以被认为是突发序列。
55.在本实施例中，信号部分po、pc中的至少一个的持续时间是变化的，使得指定不同的持续时间量，每个持续时间量对应于相关联的值。在该示例中，定义了两个不同的持续时间量：对于每个二进制值0或1有一个。如果使用相应数量的不同持续时间，那么在多于两个的不同值之间进行区分也是可能的。
56.具体而言，如图4中所图示的，振荡信号部分po具有或是对应于二进制值0的第一持续时间t1，或是对应于二进制值1的第二持续时间t2，或者反之亦然。每个振荡信号部分po被跟随有恒定信号部分pc，以便将单独序列s的振荡信号部分po彼此区分。在该示例中，第二持续时间t2比第一持续时间t1短。第一持续时间t1可以是第二持续时间t2的至少1.5到2.0倍之长。在一个优选实施例中，第一持续时间t1是4 ms，并且第二持续时间t2是2 ms。即使信号传送受到噪声影响，该持续时间差异也允许编码的二进制值0和1之间的明显区别。
57.恒定信号部分pc优选地具有至少与第一持续时间t1一样长的恒定第三持续时间t3。在该实施例中，第三持续时间t3是第一持续时间t1的至少2.0倍之长。第三持续时间t3可以具有10 ms的量。保持恒定信号部分pc的第三持续时间t3恒定并变化振荡信号部分po的持续时间使序列s的总持续时间变化（如图4中所示），以保持信号传送的总时间尽可能短。
58.声学数据信号ds由第一内部压电换能器24基于脉宽调制控制器输出信号os创建，并耦合到壁14中以用于传送到第一外部压电换能器30。如图5中所示，由于传送期间的阻尼效应，声学数据信号ds的幅度可能减小。因此，换能器输出信号to与声学数据信号ds相比具有较低的幅度。出于该原因，放大器31被提供和配置为放大换能器输出信号to。因此，与换能器输出信号to相比，放大的换能器输出信号toa具有增加的幅度。当数字化放大的换能器输出信号toa以形成比较器信号cs时，放大的换能器输出信号toa的增加的幅度增加了比较器的辨别准确度。如图5中示意性地图示的，比较器信号cs包括方波交替部分，所述方波交替部分通过具有恒定幅度的部分彼此分离。因此，比较器信号是映射包含在控制器输出信号os中的序列s的数字信号。
59.返回到图4，外部控制器33接收比较器信号cs。为了检索包含的传感器信息si，外部控制器33对比较器信号cs中每个单独交替部分的脉冲进行计数。取决于包含在比较器信号cs的一个单独交替部分中的脉冲数量，外部控制器33确定比较器信号cs的该交替部分是对应于二进制值0还是对应于二进制值1。具体而言，如果比较器信号cs的单独交替部分具有第一数量的脉冲（例如160个脉冲），则它是基于具有第一持续时间t1的振荡信号部分po创建的，并且如果比较器信号cs的单独交替部分具有第二数量的脉冲（例如80个脉冲），则它是基于具有第二持续时间t1的振荡信号部分po创建的。在这样做时，二进制字bw可以由外部控制器33解码。
60.在后续的步骤中，外部控制器33使用与内部控制器23相同的码，以用于将二进制字bw变换回字符串str，在本实施例中是ascii码。解码的字符串str可以以其他方式显示和/或使用。
61.如上面解释的，基于脉宽调制方法将要传送的信息编码在脉宽调制控制器输出信号os中显著降低了传送器电路15和接收器电路17的复杂性。通过调制控制器输出信号os的幅度、相位或频率，没有信息被编码。此外，脉宽调制控制器输出信号os和对应声学数据信号ds对噪声不敏感，并且对所包含信息的正确解码是简单且鲁棒的。
62.如图6中示意性地图示的，振荡信号部分po的频率优选显著低于交流电源信号as和声学功率信号ps的频率。这避免了在声学功率信号ps、声学数据信号ds两者并发地或在重叠的时间周期中传送的情况下，信号ps和ds之间的干扰。振荡信号部分po的频率可以具有对应于换能器谐振频率（例如40khz）的量。交流电源信号as的频率。
63.由于信息传送的降低的复杂性以及低数量的所需组件，因此传送电路15的功耗低。此外，内部电路12的所需空间低，并且可以具有约60cm3的量。
64.参考符号列表：10感测布置11容器12内部电路13外部电路14容器壁15传送器电路16功率接收电路17接收器电路18电源电路22传感器设备23内部控制器24第一内部压电换能器25连接层30第一外部压电换能器31放大器32比较器33外部控制器34显示器38电源39功率源40开关单元41驱动器单元42第二外部压电换能器43第二内部压电换能器44dc转换器
45能量存储设备46整流器47电压控件48电容器as交流电源信号bw二进制字cs比较器信号dcvdc电压ds声学数据信号ps声学功率信号os输出信号pe电力信号pc输出信号的恒定部分po输出信号的振荡部分pr经整流的功率信号ps声学功率信号s序列si传感器信息str字符串sv传感器值t1第一持续时间t2第二持续时间t3第三持续时间to换能器输出信号toa放大的换能器输出信号。