專(zhuān)利名稱(chēng)：基于saw的無(wú)源溫度標(biāo)簽及其閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷鏈物流管理系統(tǒng)中檢測(cè)裝置，特別涉及一種基于SAW的無(wú)源溫度電子標(biāo)簽及其閱讀器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)冷鏈?zhǔn)称返南M(fèi)需求也逐年提高，相關(guān)的冷鏈物流運(yùn)作也越來(lái)越受到關(guān)注。冷鏈物流一般遵循3T原則，即產(chǎn)品最終質(zhì)量取決于在冷鏈鏈中！)&藏和流通時(shí)間(Time)、溫度(Temperature)和產(chǎn)品耐藏性(Tolerance),因此，溫度是有關(guān)食品安全的ー個(gè)非常重要的參數(shù)，原料采購(gòu)接受時(shí)必須對(duì)食品的內(nèi)部溫度及運(yùn)輸過(guò)程的中溫度的連續(xù)性進(jìn)行嚴(yán)格檢查。而冷藏類(lèi)食品對(duì)溫度的波動(dòng)更為敏感，因此，監(jiān)控冷鏈物流中的溫度對(duì)食品質(zhì)量的影響，尤為重要。
食品藥物并不只是在使用時(shí)的安全溫度，更應(yīng)加注重其從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售整個(gè)全流程的安全記錄，在建立冷鏈物流管理體系過(guò)程中，RFID技術(shù)為冷鏈物流保持質(zhì)量提供了有力保障，必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食品在途溫度，對(duì)整個(gè)運(yùn)送途中所出現(xiàn)的突發(fā)事件進(jìn)行處理，以保證食品質(zhì)量。目前，主要采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的全過(guò)程記錄，無(wú)線傳輸相應(yīng)改善了工作效率，同時(shí)在關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置RFID閱讀器，在標(biāo)簽中寫(xiě)入時(shí)間數(shù)據(jù)，可以部分達(dá)到關(guān)鍵點(diǎn)的歷史跟蹤效果。通過(guò)內(nèi)嵌溫度傳感器，對(duì)物流中的產(chǎn)品進(jìn)行全程監(jiān)控，并實(shí)時(shí)記錄產(chǎn)品的狀態(tài)特征，在商品上架和銷(xiāo)售的過(guò)程中，消費(fèi)者可以通過(guò)閱讀器來(lái)得到產(chǎn)品的歷史溫度，充分顯示了 RFID溫度標(biāo)簽在冷鏈物流中的優(yōu)越性。德國(guó)KSW開(kāi)發(fā)出半有源RFID溫度傳感器標(biāo)簽VarioSens Basic。美國(guó)Gentag成功測(cè)試了一種溫度感應(yīng)電路。在參與歐盟Bridge項(xiàng)目中，Gabriele Isola和FabrizioBertuccelli開(kāi)發(fā)出帶溫度傳感器的半有源RFID標(biāo)簽,可用于新鮮食物、冷凍食品、藥品的存儲(chǔ)、流通和銷(xiāo)售。TekVet公司設(shè)計(jì)的RFID家畜追蹤系統(tǒng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)牛的位置情況，對(duì)牛的體溫進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)，從而隨時(shí)了解牛群的健康狀況。亞特蘭大HotHead Sports公司和Identec與通用GE Sensing與Cavist公司加強(qiáng)合作,將推出ー款RFID足球頭藍(lán),可將體溫信息傳給培訓(xùn)人員或其他工作人員；但是這些方法測(cè)量出的溫度精度不高，且不能實(shí)時(shí)測(cè)量出溫度。因此急需一種能實(shí)時(shí)測(cè)量出食品藥物在運(yùn)輸過(guò)程中的溫度變化的精確值。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能實(shí)時(shí)測(cè)量出食品藥物在運(yùn)輸過(guò)程中的溫度變化的精確值。本發(fā)明的目的之ー是提出一種基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽；本發(fā)明的目的之ニ是提出一種基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器。本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，包括基片、叉指換能器、標(biāo)簽天線和溫度反射柵，所述標(biāo)簽天線用于接收信號(hào)，所述基底上設(shè)置有至少ー對(duì)并行的叉指換能器，每對(duì)叉指換能器包括輸入換能器和輸出換能器，用于負(fù)責(zé)完成信號(hào)的電聲轉(zhuǎn)換和聲電轉(zhuǎn)換，所述叉指換能器和溫度反射柵設(shè)置于基片上，所述延遲線型聲表面波器件上還設(shè)置有ID標(biāo)簽反射柵，所述ID標(biāo)簽反射柵用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物。進(jìn)ー步，所述ID標(biāo)簽反射柵為至少一條反射基底上聲表面波的反射柵。進(jìn)ー步，所述溫度反射柵采用從基底上反射傳遞回的聲表面波的相位差、時(shí)延差和被測(cè)溫度間的關(guān)系來(lái)確定對(duì)應(yīng)被檢測(cè)物的溫度。進(jìn)ー步，所述ID標(biāo)簽反射柵和溫度反射柵采用延遲線反射柵結(jié)構(gòu)，所述基片為采用128°鈮酸鋰壓電材料制作的基片。 本發(fā)明的目的之ニ是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的用于上述讀取無(wú)源溫度標(biāo)簽的閱讀器，包括發(fā)射接收天線、發(fā)射電路、接收電路、晶振電路和中頻信號(hào)處通板；所述發(fā)射接收天線，用于接收從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的信息和向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)；所述接收電路，用于預(yù)處理從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的射頻信號(hào)；所述發(fā)射電路，用于產(chǎn)生向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)；所述晶振電路，用于向發(fā)射電路和接收電路提供固定頻率的脈沖イ目號(hào)；所述中頻信號(hào)處理板，用于處理經(jīng)過(guò)接收電路處理的信息并生成零中頻信號(hào)。進(jìn)ー步，所述接收電路包括信號(hào)預(yù)處理単元、中頻濾波電路和對(duì)信號(hào)増益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)增益控制單元AGC，所述信號(hào)預(yù)處理単元將接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入到中頻濾波電路中進(jìn)行中頻濾波將信號(hào)中的雜波濾除，所述濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)增益控制単元AGC后輸入到中頻信號(hào)處理板；所述信號(hào)預(yù)處理単元包括接收開(kāi)關(guān)単元、低噪聲放大器LNA、濾波器和放大器；所述接收開(kāi)關(guān)單元，用于控制信號(hào)的接收；所述低噪聲放大器LNA用于對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行去噪和放大；所述濾波器用于對(duì)通過(guò)低噪聲放大器LNA的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波；所述放大器用于對(duì)通過(guò)濾波器的信號(hào)進(jìn)行功率放大。進(jìn)ー步，所述發(fā)射電路包括帶通濾波器、放大器、發(fā)射開(kāi)關(guān)和功放電路；所述帶通濾波器用于對(duì)帶寬為IOMHz頻率為920MHz的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波處理；所述放大器用于對(duì)通過(guò)帶通濾波器的信號(hào)進(jìn)行放大；所述功放電路用于對(duì)通過(guò)放大器的信號(hào)進(jìn)行功率放大； 所述發(fā)射開(kāi)關(guān)用于控制通過(guò)功放電路的信號(hào)的發(fā)射。進(jìn)ー步，所述中頻信號(hào)處理板根據(jù)反射柵的回波基帶信號(hào)波形的質(zhì)心位置來(lái)代替回波基帶信號(hào)的脈沖峰值位置。進(jìn)ー步，所述中頻信號(hào)處理板按照以下步驟進(jìn)行處理信號(hào)SI :中頻信號(hào)處理板將接收到的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻采樣；S2 :對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行0°功分和90°功分；S3 :然后對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻，將中頻信號(hào)變成兩路基帶信號(hào)；
S4 :對(duì)兩路基帶信號(hào)信號(hào)通過(guò)以下公式進(jìn)行質(zhì)心法
Σ χベりい
t其中，t。表示信號(hào)的質(zhì)心位置，s(t)表示基帶信號(hào)，t表示信號(hào)的時(shí)間位置；S5 :找到其脈沖質(zhì)心位置，根據(jù)脈沖質(zhì)心位置之間的時(shí)間差， 識(shí)別出脈沖質(zhì)心位置的編碼，得出標(biāo)簽的編碼；S6:將兩路基帶信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)溫度反射柵的相位信息的變化和溫度變化的線性關(guān)系，得到溫度信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干本發(fā)明采用在延遲線型聲表面波器件上設(shè)置有溫度反射柵和ID標(biāo)簽反射柵，通過(guò)ID標(biāo)簽反射柵用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物，通過(guò)溫度反射柵測(cè)量溫度來(lái)提高測(cè)量溫度的精度。通過(guò)閱讀器讀取存儲(chǔ)在無(wú)源溫度標(biāo)簽中物體識(shí)別ID信息和溫度數(shù)據(jù)，并在中頻信號(hào)處理板中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)采用將回波基帶信號(hào)的脈沖峰值位置用反射柵的回波基帶信號(hào)波形的質(zhì)心位置來(lái)代替，不僅減少了計(jì)算量，而且提高了精度，質(zhì)心對(duì)噪聲不敏感。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖I為基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽結(jié)構(gòu)；圖2為基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器；圖3為回波基帶信號(hào)波形；圖4為數(shù)據(jù)處理后的波形；圖5為帶通采樣后的頻譜搬移；圖6為解調(diào)后得到的信號(hào)波形。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖I為基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽結(jié)構(gòu)，如圖所示本發(fā)明提供的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，包括基片、叉指換能器(IDT) I、用于接收電磁波信號(hào)的標(biāo)簽天線和溫度反射柵3，所述基底上設(shè)置有至少ー對(duì)并行的叉指換能器1，每對(duì)叉指換能器包括輸入換能器和輸出換能器，用于負(fù)責(zé)完成信號(hào)的電聲轉(zhuǎn)換和聲電轉(zhuǎn)換，所述叉指換能器和溫度反射柵設(shè)置于基片上，所述標(biāo)簽天線設(shè)置于基片上用于接收/發(fā)射信號(hào)，本實(shí)施例中的標(biāo)簽天線相當(dāng)于傳感器中的天線，即標(biāo)簽天線就是接收電磁波信號(hào)的天線，該標(biāo)簽天線也可以通過(guò)其他方式與設(shè)置有叉指換能器I和溫度反射柵的基片上的叉指換能器I連接。所述延遲線型聲表面波器件上還設(shè)置有ID標(biāo)簽反射柵2，所述ID標(biāo)簽反射柵2用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物。所述ID標(biāo)簽反射柵為至少一條反射基底上聲表面波的反射柵。本實(shí)施例的無(wú)源溫度標(biāo)簽前8條反射柵用作標(biāo)簽，利用反射柵的有無(wú)來(lái)對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行區(qū)分。后3條反射柵用作溫度測(cè)量，對(duì)于溫度測(cè)量，結(jié)合時(shí)延測(cè)量和相位測(cè)量的解調(diào)思路首先尋找位相隨時(shí)延的變化對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后建立起為位相和被測(cè)溫度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最后得到時(shí)延隨測(cè)溫度間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。雖然最初利用的是時(shí)延的測(cè)量，但是由于時(shí)延、位相和被測(cè)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)質(zhì)利用相位的精確解調(diào)優(yōu)勢(shì)，解調(diào)過(guò)程計(jì)算量很小，便于在FPGA中實(shí)現(xiàn)。所述溫度反射柵采用從基底上反射傳遞回的聲表面波的相位差、時(shí)延差和被測(cè)溫度間的關(guān)系來(lái)確定對(duì)應(yīng)被檢測(cè)物的溫度。所述ID標(biāo)簽反射柵和溫度反射柵采用延遲線反射柵結(jié)構(gòu)，所述基片為采用128° 鈮酸鋰壓電材料制作的基片。利用半導(dǎo)體平面エ藝，將換能器和反射柵制作在該基片上。圖2為基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器，圖3為回波基帶信號(hào)波形，圖4為數(shù)據(jù)處理后的波形，圖5為帶通采樣后的頻譜搬移，如圖所示，本實(shí)施例還提供了用于獲取無(wú)源溫度標(biāo)簽中信息的閱讀器，包括發(fā)射接收天線、發(fā)射電路、接收電路、晶振電路和中頻信號(hào)處理板；所述發(fā)射接收天線4，用于接收從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的信息和向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)；所述接收電路5，用于預(yù)處理從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的射頻信號(hào)；所述發(fā)射電路6，用于產(chǎn)生向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)；所述晶振電路7，用于向發(fā)射電路和接收電路提供固定頻率的脈沖信號(hào)，本實(shí)施例中的晶振電路采用晶振IOMHz :產(chǎn)生帶寬為IOMHz的信號(hào)，可以產(chǎn)生頻率為80MHz和840MHz兩種頻率；所述中頻信號(hào)處理板8，用于處理經(jīng)過(guò)接收電路處理的信息并生成零中頻信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行中頻處理，得出測(cè)試結(jié)果。所述接收電路包括信號(hào)預(yù)處理単元、中頻濾波電路和對(duì)信號(hào)増益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)增益控制單元AGC，所述信號(hào)預(yù)處理単元將接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入到中頻濾波電路中進(jìn)行中頻濾波將信號(hào)中的雜波濾除，所述濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)増益控制單元AGC后輸入到中頻信號(hào)處理板；所述信號(hào)預(yù)處理単元包括接收開(kāi)關(guān)単元、低噪聲放大器LNA、濾波器和放大器；所述接收開(kāi)關(guān)單元，用于控制信號(hào)的接收；所述低噪聲放大器LNA,用于對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行去噪和放大；所述濾波器，用于對(duì)通過(guò)低噪聲放大器LNA的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波；所述放大器，用于對(duì)通過(guò)濾波器的信號(hào)進(jìn)行功率放大。所述發(fā)射電路包括帶通濾波器、放大器、發(fā)射開(kāi)關(guān)和功放電路；所述帶通濾波器用于對(duì)帶寬為IOMHz頻率為920MHz的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波處理，對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻；所述放大器，用于對(duì)通過(guò)帶通濾波器的信號(hào)進(jìn)行放大；
所述功放電路，用于對(duì)通過(guò)放大器的信號(hào)進(jìn)行功率放大；所述發(fā)射開(kāi)關(guān)，用于控制通過(guò)功放電路的信號(hào)的發(fā)射。所述中頻信號(hào)處理板根據(jù)反射柵的回波基帶信號(hào)波形的質(zhì)心位置來(lái)代替回波基帶信號(hào)的脈沖峰值位置。 所述中頻信號(hào)處理板按照以下步驟進(jìn)行處理信號(hào)SI :中頻信號(hào)處理板將接收到的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻采樣，S2:對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行0°功分和90°功分，S3 :然后對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻，將中頻信號(hào)變成兩路基帶信號(hào)；S4 :對(duì)兩路基帶信號(hào)信號(hào)通過(guò)以下公式進(jìn)行質(zhì)心法
Σ χベり
剛
t找出信號(hào)的極小值點(diǎn)，對(duì)于每?jī)蓚€(gè)極小值點(diǎn)之間的脈沖波形其位置用質(zhì)心來(lái)表示；還可以找到脈沖的其它位置V認(rèn)，…。其中，t。表示信號(hào)的質(zhì)心位置，s (t)表示基帶信號(hào)，t表示信號(hào)的時(shí)間位置。S5 :標(biāo)簽識(shí)別，根據(jù)ID標(biāo)簽反射柵反射回的脈沖信號(hào)找到其脈沖質(zhì)心位置，根據(jù)脈沖質(zhì)心位置之間的時(shí)間差，識(shí)別出脈沖質(zhì)心位置的編碼，得出ID標(biāo)簽反射柵的標(biāo)簽編碼，因?yàn)闃?biāo)簽之間的間距都是兩標(biāo)簽之間的最小間距或者最小間距的整數(shù)倍，所以，根據(jù)找到的、ら/'…之間的時(shí)間差，得出標(biāo)簽的編碼。S6:溫度識(shí)別，將兩路基帶信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)最后三條溫度反射柵的相位信息的變化和溫度變化的線性關(guān)系，得到溫度信息。本發(fā)明實(shí)施例提供的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽是集成了 RFID功能并具有傳感功能的一種傳感器，該傳感器利用RFID的射頻信號(hào)傳輸能量為其供電，感應(yīng)溫度數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)，本發(fā)明提供的存儲(chǔ)部件就是FPGA，隨時(shí)通過(guò)閱讀器讀取上傳給中頻信號(hào)處理板，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。本實(shí)施例中采用125M對(duì)915M載波的信號(hào)進(jìn)行帶通采樣，對(duì)40ns的脈沖5倍過(guò)采樣。ADC采樣后的頻譜搬移如圖5所示。解調(diào)后得到的信號(hào)波形如圖6所示，與圖2矢量分析儀測(cè)出的SAW芯片回波信號(hào)相似。通過(guò)本實(shí)施例提供的傳感器采集的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波處理，可以得到如圖4所示的圖形。根據(jù)峰值的有無(wú)來(lái)判斷標(biāo)簽的編碼，如圖所示的編碼就為11111111。利用該SAW傳感器系統(tǒng)，我們實(shí)現(xiàn)了溫度的大量程高精度的測(cè)量。通過(guò)相位差、時(shí)延差和被測(cè)溫度間的關(guān)系，可以精確確定對(duì)應(yīng)的溫度。為了保證實(shí)時(shí)性，解調(diào)算法在FPAG中實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中，SAW器件有三個(gè)反射柵，其中心頻率為925MHz，該器件的溫度敏感系數(shù)α=-70ppm/°C ο在圖6中，實(shí)線表示真值，小黒點(diǎn)表示測(cè)量值。為了清晰看出解調(diào)精度，取真值在(TC 50°C范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，但實(shí)際測(cè)量范圍可能會(huì)更大些。由圖可見(jiàn)，隨著溫度的升高，測(cè)量值基本在每個(gè)變化的真值溫度上下波動(dòng)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，不同真值溫度的標(biāo)準(zhǔn)方差是ー個(gè)隨機(jī)量，最高為O. 5°C。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，包括基片、叉指換能器、標(biāo)簽天線和溫度反射柵，所述標(biāo)簽天線用于接收信號(hào)，所述基底上設(shè)置有至少一對(duì)并行的叉指換能器，每對(duì)叉指換能器包括輸入換能器和輸出換能器，用于負(fù)責(zé)完成信號(hào)的電聲轉(zhuǎn)換和聲電轉(zhuǎn)換，所述叉指換能器和溫度反射柵設(shè)置于基片上，特征在于所述延遲線型聲表面波器件上還設(shè)置有ID標(biāo)簽反射柵，所述ID標(biāo)簽反射柵用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，其特征在于所述ID標(biāo)簽反射柵為至少一條反射基底上聲表面波的反射柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，其特征在于所述溫度反射柵采用從基底上反射傳遞回的聲表面波的相位差、時(shí)延差和被測(cè)溫度間的關(guān)系來(lái)確定對(duì)應(yīng)被檢測(cè)物的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，其特征在于所述ID標(biāo)簽反射柵和溫度反射柵采用延遲線反射柵結(jié)構(gòu)，所述基片為采用128°鈮酸鋰壓電材料制作的基片。
5.用于根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的無(wú)源溫度標(biāo)簽的閱讀器，其特征在于包括發(fā)射接收天線、發(fā)射電路、接收電路、晶振電路和中頻信號(hào)處理板； 所述發(fā)射接收天線，用于接收從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的信息和向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射射頻信號(hào)； 所述接收電路，用于預(yù)處理從無(wú)源溫度標(biāo)簽反射回的射頻信號(hào)； 所述發(fā)射電路，用于產(chǎn)生向無(wú)源溫度標(biāo)簽發(fā)射的射頻信號(hào)； 所述晶振電路，用于向發(fā)射電路和接收電路提供固定頻率的脈沖信號(hào)； 所述中頻信號(hào)處理板，用于處理經(jīng)過(guò)接收電路處理的信息并生成零中頻信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器，其特征在于所述接收電路包括信號(hào)預(yù)處理單元、中頻濾波電路和對(duì)信號(hào)增益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的自動(dòng)增益控制單元AGC，所述信號(hào)預(yù)處理單元將接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入到中頻濾波電路中進(jìn)行中頻濾波將信號(hào)中的雜波濾除，所述濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)增益控制單元AGC后輸入到中頻信號(hào)處理板； 所述信號(hào)預(yù)處理單元包括接收開(kāi)關(guān)單元、低噪聲放大器LNA、濾波器和放大器； 所述接收開(kāi)關(guān)單元，用于控制信號(hào)的接收； 所述低噪聲放大器LNA，用于對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行去噪和放大； 所述濾波器，用于對(duì)通過(guò)低噪聲放大器LNA的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波； 所述放大器，用于對(duì)通過(guò)濾波器的信號(hào)進(jìn)行功率放大。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器，其特征在于所述發(fā)射電路包括帶通濾波器、放大器、發(fā)射開(kāi)關(guān)和功放電路； 所述帶通濾波器，用于對(duì)帶寬為IOMHz頻率為920MHz的信號(hào)進(jìn)行濾除雜波處理； 所述放大器，用于對(duì)通過(guò)帶通濾波器的信號(hào)進(jìn)行放大； 所述功放電路，用于對(duì)通過(guò)放大器的信號(hào)進(jìn)行功率放大； 所述發(fā)射開(kāi)關(guān)，用于控制通過(guò)功放電路的信號(hào)的發(fā)射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器，其特征在于所述中頻信號(hào)處理板根據(jù)反射柵的回波基帶信號(hào)波形的質(zhì)心位置來(lái)代替回波基帶信號(hào)的脈沖峰值位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽閱讀器，其特征在于所述中頻信號(hào)處理板按照以下步驟進(jìn)行處理信號(hào) Si:中頻信號(hào)處理板將接收到的中頻信號(hào)進(jìn)行中頻采樣； 52:對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行0°功分和90°功分； 53:然后對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻，將中頻信號(hào)變成兩路基帶信號(hào)； 54:對(duì)兩路基帶信號(hào)信號(hào)通過(guò)以下公式進(jìn)行質(zhì)心法
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于SAW的無(wú)源溫度標(biāo)簽，包括基片、叉指換能器、標(biāo)簽天線、溫度反射柵和用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物的ID標(biāo)簽反射柵，基底上設(shè)置有用于負(fù)責(zé)信號(hào)電聲轉(zhuǎn)換的叉指換能器，本發(fā)明提供的無(wú)源溫度標(biāo)簽的閱讀器，通過(guò)發(fā)射接收天線發(fā)射和接收射頻信號(hào)，ID標(biāo)簽反射柵用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)識(shí)別被檢測(cè)物，溫度反射柵用于通過(guò)反射基片上聲表面波來(lái)測(cè)量溫度。通過(guò)閱讀器讀取存儲(chǔ)在無(wú)源溫度標(biāo)簽中的ID信息和溫度數(shù)據(jù)，并在中頻信號(hào)處理板中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其中，對(duì)于回波基帶脈沖信號(hào)位置確定，用質(zhì)心位置來(lái)代替峰值位置，不僅減少了計(jì)算量，而且提高了精度。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102708394SQ201210112818
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者劉丹平, 劉曉明, 印勇, 吳玉成, 徐波, 曾孝平, 李明玉, 焦金同, 胡學(xué)斌, 蔣陽(yáng) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)