一种低功耗多参数特征的传感器功能模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及到一种低功耗多参数特征的传感器功能模块。其在壳体的内部配置有传感器元件、传感器数据处理单元、传感器数据存储单元、模块通信单元、数据发送接收天线、电力控制单元、模块控制单元和微型电池；所述传感器元件、传感器数据处理单元、传感器数据存储单元、模块通信单元、数据发送接收天线依次存在着数据传输的连接；所述微型电池在电力控制单元的控制下，向传感器元件、传感器数据处理单元和模块通信单元提供电源。与现有技术相比，本发明通过对传感器数据存储单元中的磁记录材料进行改进，增大该材料的高矫顽力，使其体积减小从而降低功耗。此外，通过连接多种测定不同参数的传感器，本发明实现了其功能的多样化。
【专利说明】一种低功耗多参数特征的传感器功能模块
【技术领域】
[0001]本发明属于传感器【技术领域】，具体来说，涉及到一种低功耗多参数特征的传感器功能模块。
【背景技术】
[0002]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。现在，各种功能各异的传感器已经被广泛应用在日常生活的各个领域中，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
[0003]传感器的特点包括:低功耗、微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，但最基本的要求还是低功耗与多功能化。现有传感器都实现了网络化。通常，网络化传感器节点采用便携式电源供电，电源的寿命决定了传感器节点的寿命。无线传感器网络节点的应用环境决定了系统能源基本不可更换，所以能量供应模块的节能问题对于提高系统的工作效率至关重要。因此，设法降低传感器的功耗，延长传感器可靠工作时间成为网络化传感器设计中重点考虑的问题之一。此外，现有的传感器的功能比较单一，为了满足多种功能的需求，需要安装相应数量的传感器，造成布线复杂，成本也高昂。
[0004]在现有技术中，针对传感器的低功耗与多功能化问题进行改进的研究正在逐步增力口。例如，中国专利(CN 103884382 A)公开了一种多功能传感器及其系统；而中国专利(CN102538777 A)则公开了一种降低多轴传感器系统功耗的方法。这两篇发明虽在一定程度上解决了相应的问题，但始终没有把降低功耗与实现多功能化结合起来。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种低功耗多参数特征的传感器功能模块。
[0006]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述传感器功能模块在壳体I的内部配置有传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6、电力控制单元7、模块控制单元8和微型电池9 ;所述传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6依次存在着数据传输的连接；所述微型电池9在电力控制单元7的控制下，向传感器元件2、传感器数据处理单元3和模块通信单元5提供电源；所述传感器数据存储单元4的磁记录材料含有CoPtAs薄膜；所述传感器数据处理单元3设有MSP430F1611芯片。
[0007]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述传感器元件2为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、色敏元件和味敏元件中的一种或几种。
[0008]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述模块通信单元5设有无线1C。
[0009]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述模块通信单元5设有CC2420无线收发器；所述数据发送接收天线6为PCB天线。
[0010]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述传感器元件2为温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、重力传感器和液位传感器中的一种或几种。
[0011]本发明所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述磁记录材料含有Co82PtlOAs8 薄膜。
[0012]一种用于低功耗多参数特征的传感器功能模块的的磁记录材料，所述磁记录材料含有Co82PtlOAs8薄膜，该Co82PtlOAs8薄膜的制备方法具体为:阳极采用石墨惰性电极，阴极采用Ti片，电流方式采用直流，阴极电流密度在550mA/cm2左右，镀液成分为CoS04.7H20、H3AsO3' H3AsO4、镀液温度80。。、pH值约为1.2，制备得到Co-As靶材；通过在Co靶上贴不同数量的Pt片和Co-As薄膜来控制薄膜中Co:Pt:As的原子数百分含量比为82:10:8，把真空抽到含0.8X 10-5Pa，然后进行硅基板加热到350°C，再充Ar气，并调整气压到0.6Pa，采用直流电源溅射，溅射速率为35W，溅射速率为1.5A/s。
[0013]与现有技术相比，本发明所述的低功耗多参数特征的传感器功能模块，通过对传感器数据存储单元中的磁记录材料进行改进，增大该材料的高矫顽力，使其体积减小从而降低功耗。此外，通过连接多种测定不同参数的传感器，本发明实现了其功能的多样化。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1:低功耗多参数特征的传感器功能模块；壳体-1、传感器元件_2、传感器数据处理单元-3、传感器数据存储单元-4、模块通信单元-5、数据发送接收天线-6、电力控制单元_7、模块控制单元-8、微型电池-9。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体的实施例对本发明所述的低功耗多参数特征的传感器功能模块做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
[0016]实施例1
一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述传感器功能模块在壳体I的内部配置有传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6、电力控制单元7、模块控制单元8和微型电池9 ;所述传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6依次存在着数据传输的连接；所述微型电池9在电力控制单元7的控制下，向传感器元件2、传感器数据处理单元3和模块通信单元5提供电源；所述传感器数据存储单元4的磁记录材料含有Co82PtlOAs8薄膜；所述传感器数据处理单元3设有MSP430F1611芯片；所述模块通信单元5设有CC2420无线收发器；所述数据发送接收天线6为PCB天线；所述传感器元件2含温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、重力传感器和液位传感器。所述磁记录材料含有Co82PtlOAs8薄膜，的制备方法具体为:阳极采用石墨惰性电极，阴极采用Ti片，电流方式采用直流，阴极电流密度在550mA/cm2左右，镀液成分为175g/L的 CoS04*7H20、35g/L 的 H3As03、55 ml/L 的 H3AsO4、镀液温度 80°C、pH 值约为 L 2，制备得到Co-As靶材；通过在Co靶上贴不同数量的Pt片和Co-As薄膜来控制薄膜中Co:Pt:As的原子数百分含量比为82:10:8，把真空抽到=0.8X10_5Pa，然后进行硅基板加热到350°C，再充Ar气，并调整气压到0.6Pa，采用直流电源溅射，溅射速率为35W，溅射速率为1.5A/s。
[0017]实施例2
一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，所述传感器功能模块在壳体I的内部配置有传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6、电力控制单元7、模块控制单元8和微型电池9 ;所述传感器元件2、传感器数据处理单元3、传感器数据存储单元4、模块通信单元5、数据发送接收天线6依次存在着数据传输的连接；所述微型电池9在电力控制单元7的控制下，向传感器元件2、传感器数据处理单元3和模块通信单元5提供电源；所述传感器数据存储单元4的磁记录材料含有Co82Ptl2As6薄膜；所述传感器数据处理单元3设有MSP430F1611芯片；所述模块通信单元5设有CC2420无线收发器；所述数据发送接收天线6为PCB天线；所述传感器元件2含温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、重力传感器和液位传感器。所述磁记录材料含有Co82Ptl2As6薄膜，的制备方法具体为:阳极采用石墨惰性电极，阴极采用Ti片，电流方式采用直流，阴极电流密度在550mA/cm2左右，镀液成分为190g/L的 CoS04*7H20、35g/L 的 H3As03、50 ml/L 的 H3As04、镀液温度 80°C、pH 值约为 L 2，制备得到Co-As靶材；通过在Co靶上贴不同数量的Pt片和Co-As薄膜来控制薄膜中Co:Pt:As的原子数百分含量比为82:12:6，把真空抽到=0.8X10_5Pa，然后进行硅基板加热到350°C，再充Ar气，并调整气压到0.6Pa，采用直流电源溅射，溅射速率为35W，溅射速率为1.5A/s。
[0018]与现有技术相比，本发明所述的低功耗多参数特征的传感器功能模块，通过对传感器数据存储单元中的磁记录材料进行改进，增大该材料的高矫顽力，使其体积减小从而降低功耗。此外，通过连接多种测定不同参数的传感器，本发明实现了其功能的多样化。为与现有技术相比，将实施例1中的H3As03、H3As04、分别替换成H3POpH3PO4，使之成对照组。研究结果发现:常温时，实施例1中磁记录材料的矫顽力为对照组中的1.21倍；425°C时，实施例I中磁记录材料的矫顽力为对照组中的0.83倍；在同样使用条件下，采用实施例1所述磁记录材料制成的传感器功能模块的电池寿命相比于对照组来说，要多出43天。
【权利要求】
1.一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述传感器功能模块在壳体(I)的内部配置有传感器元件(2)、传感器数据处理单元(3)、传感器数据存储单元(4)、模块通信单元(5)、数据发送接收天线￠)、电力控制单元(7)、模块控制单元(8)和微型电池(9);所述传感器元件(2)、传感器数据处理单元(3)、传感器数据存储单元(4)、模块通信单元(5)、数据发送接收天线(6)依次存在着数据传输的连接；所述微型电池(9)在电力控制单元(7)的控制下，向传感器元件(2)、传感器数据处理单元(3)和模块通信单元(5)提供电源；所述传感器数据存储单元(4)的磁记录材料含有CoPtAs薄膜；所述传感器数据处理单元(3)设有MSP430F1611芯片。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述传感器元件(2)为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、色敏元件和味敏元件中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述模块通信单元(5)设有无线1C。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述模块通信单元(5)设有CC2420无线收发器；所述数据发送接收天线(6)为PCB天线。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述传感器元件(2)为温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器、重力传感器和液位传感器中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗多参数特征的传感器功能模块，其特征在于，所述磁记录材料含有Co82PtlOAs8薄膜。
7.一种用于低功耗多参数特征的传感器功能模块的的磁记录材料，其特征在于，所述磁记录材料含有Co82PtlOAs8薄膜，该Co82PtlOAs8薄膜的制备方法具体为:阳极采用石墨惰性电极，阴极采用Ti片，电流方式采用直流，阴极电流密度在550mA/cm2左右，镀液成分为CoS04*7H20、H3As03、H3As04、镀液温度80°C、pH值约为1.2，制备得到Co-As靶材；通过在Co靶上贴不同数量的Pt片和Co-As薄膜来控制薄膜中Co:Pt:As的原子数百分含量比为82:10: 8，把真空抽到兰0.8 X 10-5Pa,然后进行硅基板加热到350°C，再充Ar气，并调整气压到0.6Pa，采用直流电源溅射，溅射速率为35W，溅射速率为1.5A/s。
【文档编号】G11B5/851GK104457855SQ201410806629
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】李永 申请人:南京采薇且歌信息科技有限公司