用于土壤湿度监测的无芯片RFID传感器设计

为提高土壤湿度传感器的灵活性和可靠性,设计了一种低成本的无芯片RFID传感器,用于无线监测土壤湿度。该传感器由3个互补开口环谐振器(CSRR)以及2个正交放置的宽带圆形微带贴片天线构成。其中两个相同尺寸的CSRR间距较近,容易产生谐振器间耦合,使得高湿度土壤下的谐振频率变化更加明显,另外作为参考谐振器的CSRR则用以消除环境条件的影响,提高测量的可靠性。两个微带贴片天线用于收发信号,实现无线传感功能。分别研究了采用单、双CSRR结构下该传感器的雷达散射截面(RCS),确定了土壤湿度与谐振频率差值之间的线性关系,通过实测进一步证实了这种关系。实验结果表明,该传感器在0%~12%的土壤湿度下具有18.2 MHz/%θ的灵敏度。

基于无芯片RFID的低成本湿度传感器设计

设计一款低成本无芯片射频识别(RFID)传感器用于环境湿度监测具有重要意义。为此,将聚乙烯醇(PVA)薄膜用作湿度敏感材料,矩形基板的整体尺寸为18 mm×18 mm×0.5 mm,通过感湿原理和仿真分析,环境湿度的变化引起湿度敏感材料PVA介电常数的变化,进而影响整个传感器谐振频率偏移。仿真结果表明:所设计的湿度传感器相对湿度工作范围为21.9%~52.5%,对应传感器谐振频率范围为2.76~2.51 GHz,偏移总量达到250 MHz,最大相对湿度下平均灵敏度为23.08 MHz/%。所设计的湿度传感器具有小型化、结构简易和低成本等优点,可应用于各种目标环境的湿度监测。

开槽无芯片RFID湿度传感器设计研究

提出了一种基于RFID技术的无芯片湿度传感器标签。通过开槽蚀刻技术在覆铜FR4材料上制作缝隙散射体结构。标签结构分为两个单元:编码单元借助不同长度的缝隙组合存储ID信息;通过在缝隙表面覆盖硅纳米线沉淀层构成传感单元,用来感知湿度的变化。该方案结构简单、成本低,无任何后处理工艺。测试系统利用交叉极化的两台喇叭天线作为发射和接收天线,依据雷达电磁反向散射原理测量传输系数曲线进而获取标签的ID信息和外界湿度信息。实验测试表明在25℃温度及30%~90%的相对湿度范围内,该无芯片湿度传感器标签在215 MHz的频带范围内中心谐振频率与相对湿度呈现稳定的近似线性关系,其灵敏度超过2.9 MHz/%RH。

用于复杂机床车间环境下的多参数RFID传感器设计

设计一款多参数RFID传感器,用于复杂机床车间环境下的机床结构安全性监测。多参数RFID传感器主要包括编码标记功能模块、湿度检测模块和应变检测模块,3个功能模块相互独立工作,共同实现对复杂机床车间环境下的机床金属结构安全性监测。通过实验验证了编码标记功能模块具有精确定位和标记分类的作用;应变检测模块的矩形微带天线的工作频率变化与应变程度存在线性关系,能够完成对机床结构的应力变化情况的监测;湿度检测模块符合理论推导与仿真结果,且随着湿度增高,涂抹PVA传感器的工作频率下降速度加快,能够监测复杂机床车间环境的湿度变化情况。

纸基底印刷无芯片RFID湿度传感器

提出了一种基于纸基底的喷墨印刷无芯片RFID湿度传感器,通过遗传算法与射频仿真软件HFSS相结合,对常规开口环谐振器结构进行分布式加载,得到目标频率为2.45 GHz的谐振特性良好的传感器模型;采用DMP3000型材料打印机,在不同纸基底上喷墨印刷银墨水制作传感器,以纸张本身的吸水性实现湿度传感;研究不同纸基底对湿度传感器感湿灵敏度和恢复度的影响。结果表明,柯达相纸传感器的灵敏度最高,高湿灵敏度可达到8 MHz%RH,双铜纸湿度传感器恢复度高且恢复时间短,仅为2 min;两种基底湿度传感器皆有较好的一致性、中长期稳定性,且湿敏特性在20℃~30℃范围内受温度影响较小。对纸基湿度传感器的感湿机理进行了分析,纸主要成分纤维素表面的羟基与吸附的水分子作用形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿敏特性与纸的成分和结构有关。

无芯片RFID湿度传感器

为实现物流包装的身份和受潮信息双重检测,设计了一种新型的低成本无芯片RFID湿度传感器,使用电耦合LC谐振器(ELC谐振器)作为湿度传感器监测目标环境相对湿度、U型环谐振器作为无芯片编码结构识别目标身份。通过射频仿真软件HFSS研究谐振器结构参数与谐振频率的关系,获得相应拟合公式,为结构参数设计提供理论依据,并在此基础上设计了8位编码结构;系统研究不同质量分数的聚乙烯醇(PVA)溶液对湿度传感器感湿灵敏度和感湿范围的影响,研制出8位无芯片RFID湿度传感器。根据散射参量提取法获得了U型环谐振器的有效电磁参数,表明其具有超材料属性。所研究的湿度传感器具有感湿灵敏度高、编码容量大、结构简单等优点,有望在智能包装领域得到应用。

纺织基底无芯片RFID湿度传感器

研制了一种无湿敏材料的纺织基底无芯片RFID湿度传感器用于检测环境湿度。通过射频仿真软件HFSS,获得谐振频率在2.45 GHz具有较高品质因数的纺织基底谐振器模型,对以谐振频率偏移量作为灵敏度指标的检测原理进行了仿真。利用丝网印刷工艺和刻绘工艺分别在不同类型纺织物上制作了无芯片RFID湿度传感器,系统研究了制作工艺、纺织品类型和厚度对传感器湿敏特性的影响。结果表明,0.5 mm厚度下不同基底类型湿度传感器的灵敏度由高至低依次为:棉基底、亚麻基底、聚酯纤维基底,恢复特性呈相反顺序,其中棉基底传感器在高湿范围内平均灵敏度达3.8 MHz/%RH,聚酯纤维基底传感器恢复度达86%;相同类型的棉纺织基底下基底厚度越大,平均湿度灵敏度越高,恢复特性越差。传感器稳定性测试表明传感器具有较好的中长期稳定性。对纺织基底湿度传感器的感湿机理进行了分析,纺织纤维中的亲水基团与水分子间形成氢键,改变了基底的介电参数,传感器的湿敏特性与组成纺织品的纤维成分、纤维细度、编织方式有关。

基于极化变换谐振器的远距无芯片RFID湿度传感器设计

提出了一种用于远距离传感的无芯片RFID湿度传感器的设计.设计采用极化变换谐振器,用于减小周围环境对标签响应的影响,提高了传感器的可靠性.传感器标签集成了可实现极化变换的双螺旋条带和四组弯曲哑铃形条带,分别作为湿度传感谐振器和编码谐振器,能够在3.1 GHz~10.6 GHz的超宽带频率范围内产生5个谐振峰.传感谐振器表面涂覆的PVA材料层在湿度变化时影响谐振频率,实现湿度传感.谐振器标签布局紧凑,便于组成阵列形式以提高其雷达散射截面(RCS),实现远距离传感.仿真和实测结果表明,该传感器在1.4 m的阅读距离时可实现较为灵敏的湿度传感功能.传感器整体性能良好,具有较广的应用前景.

纸基PVA无芯片RFID湿度传感器

传统湿度传感器制造工艺复杂、需有线连接信号,对此,文中提出一种纸基无芯片射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)湿度传感器。为提升传感器谐振特性,选择非对称开口环内部分布式加载金属碎片作为传感器结构,聚乙烯醇(PVA)作为湿敏材料,使用遗传算法和HFSS射频仿真软件来设计并优化传感器结构。以喷墨打印技术制作传感器样品,采用滴涂法在传感器表面分别制备了5%、10%、15%三种质量浓度比的PVA薄膜。湿敏特性仿真及测试结果一致表明:PVA与纸基底协同作用可显著提高传感器灵敏度。随PVA浓度增加灵敏度增加,15%PVA传感器灵敏度最高,高湿灵敏度达到12.22 MHz/%RH,但随PVA浓度增加恢复特性变差,5%PVA湿度传感器具有良好的恢复特性,恢复度达83.87%。通过长期多次实验验证了PVA纸基湿度传感器具有良好的温度稳定性与中长期稳定性。与同类研究成果对比,文中设计在感湿范围及灵敏度方面有优势且制造工艺更简单,为低成本湿度传感器的大规模使用提供了可能。

HMP45D湿度传感器温度特性测试与分析

HMP45D型温湿一体化传感器,在我国气象部门被广泛用于测量空气湿度。由于我国地域辽阔,南方和北方气象台站环境温度差异较大,尤其是在寒冷的冬季,地处北部地区的台站,环境温度可达-40℃以下。为掌握环境温度的变化对湿度测量准确度的影响,本次试验随机选取3支HMP45D湿度传感器作为被测件,利用双压法湿度发生器发生的湿度值作为标准值,在不同温度点上,对3支湿度传感器进行了测量准确度的温度影响量测试。

HMP45D温湿度传感器的检定校准

本文介绍了HMP45D温湿度传感器的结构,铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器的工作原理,并通过实例分析具体介绍了HMP45D温湿度传感器的检定校准方法和经验。提出要不断的改善检定校准环境,完善检定校准方法,以保证气象仪器在使用中能够提供准确的测量数据。

HMP45D与HMP155A温湿度传感器温度特性对比

选取两种型号温湿度传感器HMP155A和HMP45D进行高低温环境下的温度特性分析,以计量检定自动化系统为试验装置,两种型号传感器各3支,选取3个温度点和6个湿度点,在不同温度点上对两种传感器进行湿度测量的准确度和稳定性分析,结果表明两种型号传感器在0℃时的误差偏大,稳定性较差,在20℃时的测量准确度和稳定性最好,两种传感器在低温和高温环境下的测量准确度和稳定性均降低。通过对比,HMP155A型传感器整体性能优于HMP45D型传感器,能够较好的满足业务运行的要求。

Infineon公司推出新型3D图像传感器芯片

Infineon公司推出新型高集成度3D图像传感器芯片系列产品，实现了非接触手势感应控制，主要用于计算机和消费类电子产品。该产品由Infineon公司和PMDtechnologies公司合作开发，其将3D图像传感像素阵列与数字转换和控制功能相结合，满足了计算机和消费类电子产品设计中紧凑型高精度单目镜手势识别应用系统要求。

Silicon Labs推出相对湿度单芯片传感器

Silicon Laboratories（芯科实验室有限公司）推出数字相对湿度（RH）和温度“片上传感器”解决方案。新型Si7005传感器通过在标准CMOS基础上融合混合信号IC制造技术，并采用经过验证的聚合物绝缘膜测量湿度的技术，提高当前RF传感器工艺水平。Si7005传感器是监视或控制湿度及温度应用的理想选择。

TI展示3D渡越时间影像传感器芯片组

德州仪器（TI）宣布同端对端3D传感器及手势识别中间件解决方案供应商SoftKinetic合作，在电视、笔记本电脑（PC）以及其他消费类及工业设备中推广手势控制技术。TI在2013年国际消费电子产品展（CES）上演示了其全新3D渡越时间（ToF）影像传感器芯片组，该芯片组不仅集成SoftKinetic的DepthSense像素技术，而且还可运行SoftKinetic的iisu中间件，可跟踪手指、手掌甚至全身的动作。

湿度传感器测量不确定度评定

为考察检定结果的可信度,对湿度检定结果进行不确定度评定。分别分析DJM10型湿度检定箱-数字式标准干湿表和精密露点仪-伟思富奇气候试验箱两种湿度检定装置检定湿度传感器HMP45D的检定结果,依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中的方法,建立数学模型,分析测量结果的不确定度来源,对各不确定度分量进行计算并计算出各分量所占总不确定度比例。相对湿度30%RH^98%RH时,HMP45D测量结果的扩展不确定度分别为3.0%RH和2.1%RH。最后得出结论:不同准确度等级的标准器和检定装置,不确定度分析结果不同。

ams推出提供温度和湿度测量的单芯片传感器

ams（艾迈斯半导体）公司近日在2016慕尼黑电子展上推出了一款单芯片传感器IC-ENS210，能够提供精确、预校准的环境温度和相对湿度测量。这款传感器提供温度测量数字输出，据称其温度测量在0℃-70℃范围内，精度可达±0.2℃，其相对湿度数字输出精度为±3．5％。

SiIiconLabs推出相对湿度单芯片传感器

SiliconLaboratories（芯科实验室有限公司）日前宣布推出数字相对湿度（RH）和温度“片上传感器”解决方案。新型Si7005传感器通过在标准CMOS基础上融合混合信号IC制造技术，并采用经过验证的聚合物绝缘膜测量湿度的技术，提高当前RF传感器工艺水平。

哈佛大学用3D打印技术制造带传感器的器官芯片

哈佛被公认为是当今世界最顶尖的高等教育机构之一，哈佛在3D打印方面研究都有着巨大的贡献，哈佛大学Wyss生物工程研究所和哈佛JohnA．Paulson工程和应用科学院的研究人员制造出了首个完整的带集成传感系统的3D打印芯片上的器官（Organ-on-a-ChiP）。芯片上的器官可以模拟天然组织的功能与结构，已成为传统动物实验的替代性解决方案。WysS研究所目前已经开发出能够模拟心脏、肌肉、舌头、肺、肠、肾、骨髓的微结构和功能的器官芯片。

哈佛大学用3D打印技术制造带传感器的器官芯片

日前，哈佛大学Wyss生物工程研究所和哈佛JohnA．Paulson工程和应用科学院的研究人员制造出了首个完整的带集成传感系统的3D打印芯片上的器官（Organ—on—a—Chip）。芯片上的器官可以模拟天然组织的功能与结构，已成为传统动物实验的替代性解决方案。Wyss研究所目前已经开发出能够模拟心脏、肌肉、舌头、肺、肠、肾、骨髓的微结构和功能的器官芯片。这些3D打印的芯片是可编程的，通过芯片上面的微型器官，