本发明专利技术提供一种具有UHF RFID通信功能的温度传感装置，该装置包括天线、射频能量转换模块、温度传感器和射频传输模块。天线接收自由空间内的超高频无线信号。射频能量转换模块与天线相连接，将超高频无线信号转换为电信号。温度传感器获取被测物的温度并与射频能量转换模块电性连接，射频能量转换模块为温度传感器供电。射频传输模块分别电性连接射频能量转换模块、温度传感器和天线，射频能量转换模块为射频传输模块供电，温度传感器获得的温度信号经射频传输模块和天线进行无线传输。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计射频识别
，且特别涉及一种具有UHFRFID通信功能的温度传感装置。
技术介绍
射频识别(RadioFrequencyIdentification，简称RFID)技术是利用射频远距离通信的方式已达到物品的识别、跟踪和管理。目前广泛应用在商业自动化、交通运输管理以及防伪等众多领域。在交通运输管理领域通常会涉及到冷链物流(新鲜食品、葡萄酒等)；疫苗、药品等环境敏感性物品监测；专用仓库内重要物资，如粮食、薯类等温度监测；建筑材料温度监测等，这些环境都要使用都温度传感器。现有的有线温度传感器主要是依靠直流电源供电，如依靠电池进行供电。电池供电最主要的问题是电池的寿命所带来一系列的保养、维护问题。其次是电池的安全性问题：现有的电池存在着安全性差的问题，比如爆炸、漏液等，以及一系列环保的问题。此外，现有的温度传感器其数据主要采用有线进行传输，常见的温度传感器一般有四条线，包括电源线两条，数据线两条。有线的温度传感器有可能会引起整个系统的短路、积灰等问题，同时也会给布局布线带来很大的麻烦。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有温度传感器依靠电池进行供电而存在电池寿命短以及安全性能差的问题，提供一种能利用自由空间内的高频信号进行供电的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置。为了实现上述目的，本专利技术提供一种具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，该装置包括天线、射频能量转换模块、温度传感器和射频传输模块。天线接收自由空间内的超高频无线信号。射频能量转换模块与天线相连接，将超高频无线信号转换为电信号。温度传感器获取被测物的温度并与射频能量转换模块电性连接，射频能量转换模块为温度传感器供电。射频传输模块分别电性连接射频能量转换模块、温度传感器和天线，射频能量转换模块为射频传输模块供电，温度传感器获得的温度信号经射频传输模块和天线进行无线传输。于本专利技术一实施例中，温度传感器包括温度检测模块、读取电路、存储模块和通信控制模块。温度检测模块检测被测物的温度。读取电路电性连接温度检测模块，读取温度检测模块的数据。存储模块电性连接读取电路，存储温度数据。通信控制模块电性连接射频传输模块、存储模块和温度检测模块，通信控制模块接收射频传输模块输出的信号并对温度检测模块进行控制或者将存储模块内的温度数据传输给射频传输模块。于本专利技术一实施例中，温度检测模块包括两个与温度相关的电流源，其中一个与温度正相关，另一个与温度负相关。于本专利技术一实施例中，读取电路包括：交错相连的第一开关管和第二开关管，在工作状态中两者交替导通；电容，连接在第一开关管和第二开关管之间。于本专利技术一实施例中，第一开关管和第二开关管均为NPN三极管，第一开关管的基极与第二开关管的集电极相连接，第二开关管的基极和第一开关管的集电极相连接，电容连接在第一开关管的发射极和第二开关管的发射极之间。于本专利技术一实施例中，电容包括两个首尾相连接的第一电容和第二电容。于本专利技术一实施例中，读取电路还包括与第一开关管和第二开关管相连接的信号放大器，信号放大器包括对称设置的两个MOS管，两个MOS管的栅极分别与第一开关管的输出端和第二开关管的输出端相连接，两个MOS管的漏极分别经两个电流源接地，两个MOS管的源极与另一电流源相连接。于本专利技术一实施例中，读取电路还包括由四个开关管组成的并连接在电源和地之间的轨到轨比较器，轨到轨比较器将第一开关管和第二开关管输出的信号以满摆幅进行输出。于本专利技术一实施例中，读取电路还包括补偿电路，补偿电路包括第一补偿管和第二补偿管，第一补偿管和第二补偿管分别与第一开关管和第二开关管对应设置，第一补偿管的发射极与第一开关管的发射极相连接，第一补偿管的基极和集电极接地，第二补偿管的发射极与第二开关管的发射极相连接，第二补偿管的基极和集电极接地。于本专利技术一实施例中，读取电路还包括匹配调节电路，匹配调节电路包括由相反信号控制的两组开关，两组开关通过改变第一开关管、第二开关管、第一负载电阻和第二负载电阻之间的位置进行失配调节，第一负载电阻连接在第一开关管和电源之间，第二负载电阻连接在第二开关管和电源之间。综上所述，本专利技术提供的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置与现有技术相比具有以下优点：射频能量转换模块将天线所接受到的来自于自由空间内的超高频无线信号转换为直流电为温度传感器和射频传输模块进行供电，实现温度传感装置的自供电。该设置解决了现有温度传感器因为电池寿命和安全性的问题。此外，温度传感器所检测的数据同样可以通过射频传输模块以高频无线电的形式发送出去，实现数据的无线传输。有效解决了现有的有线传感器易短路安全性差的问题，极大简化了布局布线。即本专利技术提供一种无源无线且具有超高频无线通信功能的温度传感器。同时，该温度传感装置工作时尖峰电流极小，降低了传感装置工作对片上模拟电源的污染，同时避免由于瞬时电流过大触发片上过流保护。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置的原理框图。图2所示为图1中温度传感器的原理框图。图3所示为图3中第一开关管、第二开关管、第一电流源、第二电流源以及电容的简化图。图4所示为读取电路的详细原理图。图5所示为图3中电容上流经的电流和端电压的时序图。图6所示为电容放电时间比与温度数据的曲线图。图7所示为图1所示的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置工作时的电流曲线。图8所示为图7中A处的放大图。具体实施方式如图1和图2所示，本实施例提供的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置天线1、射频能量转换模块2、温度传感器3和射频传输模块4。天线1接收自由空间内的超高频无线信号。射频能量转换模块2与天线1相连接，将超高频无线信号转换为电信号。温度传感器3获取被测物的温度并与射频能量转换模块2电性连接，射频能量转换模块2为温度传感器供电。射频传输模块4分别电性连接射频能量转换模块2、温度传感器3和天线1，射频能量转换模块2为射频传输模块4供电，温度传感器3获得的温度信号经射频传输模块4和天线1进行无线传输。于本实施例中，射频能量转换模块2为射频-直流变换器(RF-DC变换器)，具体而言，射频-直流变换器为电容和二极管组成的电荷泵结构。然而，本专利技术对射频-直流变换器的具体结构不作任何限定。于其它实施例中，可采用MOS管来形成射频-直流变换器。于本实施例中，温度传感器3包括温度检测模块31、读取电路32、存储模块33和通信控制模块34。温度检测模块31检测被测物的温度。读取电路32电性连接温度检测模块31，读取温度检测模块31的数据。存储模块33电性连接读取电路32，存储温度数据。通信控制模块34电性连接射频传输模块4、存储模块33和温度检测模块31，通信控制模块34接收射频传输模块4输出的信号并对温度检测模块31进行控制或者将存储模块33内的温度数据传输给射频传输模块4。于本实施例中，温度检测模块31包括两个与温度相关的电流源，其中一个与温度正相关，如图3和图4中的第二电流源I2；另一个与温度负相关，如图3和图4中的第一电流源I1。第一电流源I1和第二电流源I2可为电压信号或电流信号与温度相关的三极管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有UHF RFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，包括：天线，接收自由空间内的超高频无线信号；射频能量转换模块，与所述天线相连接，将超高频无线信号转换为电信号；温度传感器，获取被测物的温度并与所述射频能量转换模块电性连接，所述射频能量转换模块为温度传感器供电；射频传输模块，分别电性连接所述射频能量转换模块、温度传感器和天线，所述射频能量转换模块为射频传输模块供电，所述温度传感器获得的温度信号经射频传输模块和天线进行无线传输。
【技术特征摘要】
1.一种具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，包括：天线，接收自由空间内的超高频无线信号；射频能量转换模块，与所述天线相连接，将超高频无线信号转换为电信号；温度传感器，获取被测物的温度并与所述射频能量转换模块电性连接，所述射频能量转换模块为温度传感器供电；射频传输模块，分别电性连接所述射频能量转换模块、温度传感器和天线，所述射频能量转换模块为射频传输模块供电，所述温度传感器获得的温度信号经射频传输模块和天线进行无线传输。2.根据权利要求1所述的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，所述温度传感器包括：温度检测模块，检测被测物的温度；读取电路，电性连接温度检测模块，读取温度检测模块的数据；存储模块，电性连接读取电路，存储温度数据；通信控制模块，电性连接所述射频传输模块、存储模块和温度检测模块，所述通信控制模块接收射频传输模块输出的信号并对温度检测模块进行控制或者将存储模块内的温度数据传输给射频传输模块。3.根据权利要求2所述的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，所述温度检测模块包括两个与温度相关的电流源，其中一个与温度正相关，另一个与温度负相关。4.根据权利要求2所述的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，所述读取电路包括：交错相连的第一开关管和第二开关管，在工作状态中两者交替导通；电容，连接在所述第一开关管和第二开关管之间。5.根据权利要求4所述的具有UHFRFID通信功能的温度传感装置，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管均为NPN三极管，第一开关管的基极与第二开关管的集电极相连接，第二开关管的基极和第一开关管的集电极相连接，电容连...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝琪斌，
申请(专利权)人：浙江悦和科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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