專利名稱：一種無線無源的測量方法與電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量壓力、溫度、位移等物理量的方法與電路，特別是涉及一種無 線和無電源的物理量的方法與電路。
背景技術(shù)：
通常，需要測量容器內(nèi)部、動物或人體內(nèi)部某個臟器的壓力、位移、溫度時，可以采 用有創(chuàng)的方法，即將壓力、位移、溫度傳感器通過導(dǎo)線輸出信號。也可以采用無線的方法。前 一種方式通過有線傳輸信號往往受到限制；后一種方式需要給傳感器和無線發(fā)射裝置配置 電子以供給電源，因而其體積、壽命、重量等等都受到電池的制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在空間具有一定距離時，不需要連線也 不需要給壓力傳感器供電的壓力、溫度等物理量的測量方法與電路。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種無線無源物理量測量電路，其特征在于包括 包括無線無源傳感器部分和外部控制器部分，其中無線無源傳感器部分由一電容傳感器與 一線圈構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，或由一電容和電感傳感器構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；外部控制器包括， 與上述線圈構(gòu)成松耦合變壓器的檢測線圈，脈沖激勵信號發(fā)生器，諧振信號周期測量電路， 以及開關(guān)，其中該開關(guān)可使檢測線圈在脈沖激勵信號發(fā)生器以及諧振信號周期測量電路之 間切換。一種無線無源物理量測量電路的測量方法，其包含如下步驟a).開關(guān)處于第一閉 合狀態(tài)，使檢測線圈與脈沖激勵信號發(fā)生器構(gòu)成閉合回路；b).脈沖激勵信號發(fā)生器產(chǎn)生 一個脈沖信號；c).通過松耦合變壓器激勵電容傳感器與線圈構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；d).將開 關(guān)切換至第二閉合狀態(tài)，使檢測線圈與諧振信號周期檢測電路構(gòu)成閉合回路；e).諧振信 號周期檢測電路測量諧振電路的振蕩信號周期；f).通過計算可以得到傳感器所傳感的被 測量。本發(fā)明的測量方法與電路，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、體積小、無需調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的無線無源測量電路的原理圖。圖2是本發(fā)明的采用電容傳感器的無線無源壓力測量電路的原理圖。圖3是本發(fā)明的采用電感傳感器的無線無源位移測量電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的無線無源物理量測量方法與電路做出詳細(xì)說 明。實(shí)施例一如圖2所示，本發(fā)明的無線無源壓力測量電路，電容壓力傳感器C與線 圈L2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，而線圈L2與檢測線圈Ll又構(gòu)成一個松耦合變壓器B。測量時，先通過開關(guān)K將松耦合變壓器B的檢測線圈Ll與脈沖激勵信號發(fā)生器連接，外部電路由脈沖 激勵信號發(fā)生器產(chǎn)生一個脈沖信號，通過松耦合變壓器B激勵電容壓力傳感器C與線圈L2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，然后通過開關(guān)K將松耦合變壓器B的檢測線圈Ll切換到諧振信號周期 測量電路，測量諧振網(wǎng)絡(luò)的振蕩信號的周期，進(jìn)而通過計算可以得到電容壓力傳感器所傳 感的壓力值。計算過程為電容傳感器與線圈L2構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路的諧振頻率為
權(quán)利要求
1.一種無線無源測量電路，其特征在于包括無線無源傳感器部分和外部控制器部 分，其中無線無源傳感器部分由一電容傳感器與一個線圈構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；外部控制器部分包括，與上述線圈構(gòu)成松耦合變壓器的檢測線圈，脈沖激勵信號發(fā)生 器，諧振信號周期測量電路，以及開關(guān)，其中該開關(guān)可使檢測線圈在脈沖激勵信號發(fā)生器以 及諧振信號周期測量電路之間相互切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線無源測量電路，其中該開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的無線無源測量電路，其中該電容傳感器為電容壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的無線無源測量電路，其中該測量電路所測量的是壓力、溫度、 位移三種物理量中的一種。
5.一種采用如權(quán)利要求1所述的無線無源測量電路的測量方法，其特征在于包含如下 步驟a).開關(guān)處于第一閉合狀態(tài)，使檢測線圈與脈沖激勵信號發(fā)生器構(gòu)成閉合回路；b).脈沖激勵信號發(fā)生器產(chǎn)生一個脈沖信號；c).通過松耦合變壓器激勵電容傳感器與線圈構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；d).將開關(guān)切換至第二閉合狀態(tài)，使檢測線圈與諧振信號周期檢測電路構(gòu)成閉合回路；e).諧振信號周期檢測電路測量諧振電路的振蕩信號周期；f).通過計算可以得到電容傳感器所傳感的被測值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的測量方法，其中所述被測值為壓力、位移、溫度三種物理量中的一種。
7.一種無線無源測量電路，其特征在于包括無線無源傳感器部分和外部控制器部 分，其中無線無源傳感器部分由一電容與一電感傳感器構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；外部控制器部分包括，與上述電感傳感器構(gòu)成松耦合變壓器的檢測線圈，脈沖激勵信 號發(fā)生器，諧振信號周期測量電路，以及開關(guān)，其中該開關(guān)可使檢測線圈在脈沖激勵信號發(fā) 生器以及諧振信號周期測量電路之間相互切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的無線無源測量電路，其中該開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的無線無源測量電路，其中該電感傳感器為電感位移傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8的無線無源測量電路，其中該測量電路所測量的是壓力、溫度、 位移三種物理量中的一種。
11.一種采用如權(quán)利要求7所述的無線無源測量電路的測量方法，其特征在于包含如 下步驟a).開關(guān)處于第一閉合狀態(tài)，使檢測線圈與脈沖激勵信號發(fā)生器構(gòu)成閉合回路；b).脈沖激勵信號發(fā)生器產(chǎn)生一個脈沖信號；c).通過松耦合變壓器激勵電容與電感傳感器構(gòu)成并聯(lián)諧振電路；d).將開關(guān)切換至第二閉合狀態(tài)，使檢測線圈與諧振信號周期檢測電路構(gòu)成閉合回路；e).諧振信號周期檢測電路測量諧振電路的振蕩信號周期；f).通過計算可以得到電感傳感器所傳感的被測值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的測量方法，其中所述被測值為壓力、位移、溫度中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線無源的測量方法和電路，包括無線無源傳感器部分和外部控制器部分，其中無線無源傳感器部分由一個電容和一個線圈構(gòu)成，電容或線圈中的其中一個為傳感器，且無需電源即可工作，具有簡單、體積小、重量輕等特點(diǎn)，特別適合需要長時間檢測而又不能有連線的測量場合。
文檔編號A61B5/07GK102003973SQ20101051036
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者任朝暉, 劉慶凱, 崔南, 張旭, 李剛, 林凌, 董謙 申請人:首都醫(yī)科大學(xué)