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具有通信微通道的rfid標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法，裝置包括兩個(gè)以上的微通道組件、信道匯集軌、標(biāo)尺指針、屏蔽部件和刻度標(biāo)尺。微通道組件進(jìn)一步包括微信道出口，微信道出口嵌入至信道匯集軌的通孔中。標(biāo)尺指針設(shè)置在屏蔽部件上，其一端指向刻度標(biāo)尺，相鄰兩個(gè)微通道組件的間距與刻度標(biāo)尺上的刻度對(duì)應(yīng)。屏蔽部件隨標(biāo)尺指針可在信道匯集軌上雙向移動(dòng)。當(dāng)屏蔽部件隨標(biāo)尺指針移動(dòng)至任意一個(gè)微信道出口的上方時(shí)，屏蔽部件連通或阻斷該微信道出口對(duì)應(yīng)的RFID電子標(biāo)簽與外部RFID系統(tǒng)之間的通信，從而得到外測(cè)角度或線(xiàn)性位移的變化。本發(fā)明具有測(cè)量簡(jiǎn)單、構(gòu)建方便、非接觸識(shí)別、實(shí)時(shí)性檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種標(biāo)尺刻度裝置，更具體地說(shuō)，是涉及一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID (Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，又稱(chēng)電子標(biāo)簽技術(shù)或無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)，它可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)，并可讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。具體過(guò)程是:電子標(biāo)簽Tag進(jìn)入天線(xiàn)磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)，或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，具有非接觸識(shí)別的突出優(yōu)勢(shì)。
[0003]位移是和物體位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與移動(dòng)有關(guān)的量，基于RFID技術(shù)的上述特性，現(xiàn)今也可應(yīng)用在與測(cè)量位移變化相關(guān)的標(biāo)尺刻度裝置當(dāng)中，主要包括了角度位移和線(xiàn)型位移測(cè)量?jī)纱箢?lèi)。但是這些位移測(cè)量比較粗略，難以實(shí)現(xiàn)精密檢測(cè)，更達(dá)不到計(jì)量級(jí)別。主要表現(xiàn)在于:
[0004](I)射頻信號(hào)與電子標(biāo)簽Tag之間通信在空間傳輸均是發(fā)散型的，而非是有向的RFID信號(hào)傳輸,若把電子標(biāo)簽Tag直接作為位移測(cè)量標(biāo)尺的刻度，檢測(cè)電子標(biāo)簽Tag之間的相對(duì)位置變得非常困難；
[0005](2)當(dāng)前RFID電子標(biāo)簽Tag的體積還是太大，還遠(yuǎn)沒(méi)有小達(dá)到直接制作成位移測(cè)量標(biāo)尺刻度的級(jí)別，因此若用電子標(biāo)簽Tag制作成標(biāo)尺刻度，不但難以提高位移檢測(cè)的精度，同時(shí)很難實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置的小型化；
[0006](3)當(dāng)前普遍使用間接檢測(cè)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量，從根本上對(duì)提高檢測(cè)精度沒(méi)有大的改善，其過(guò)程是先構(gòu)建電子標(biāo)簽Tag陣列，然后通過(guò)算法來(lái)計(jì)算電子標(biāo)簽Tag陣列中的相對(duì)位置，若要提高檢測(cè)精度，則電子標(biāo)簽Tag陣列的檢測(cè)點(diǎn)就會(huì)越多，運(yùn)用算法當(dāng)中的參量也會(huì)越多，不但計(jì)算量大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，而且其總體上成本高漲難下，甚至還會(huì)失去檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)建方便，能夠有效克服現(xiàn)有RFID技術(shù)應(yīng)用在與測(cè)量位移變化相關(guān)的標(biāo)尺刻度裝置當(dāng)中信號(hào)發(fā)散、體積過(guò)大、計(jì)算精度不高和成本高的缺陷。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，包括:
[0009]用于放置RFID電子標(biāo)簽的兩個(gè)以上的微通道組件、信道匯集軌、標(biāo)尺指針、屏蔽部件和刻度標(biāo)尺；[0010]所述微通道組件含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并進(jìn)一步包括微信道出口，所述微信道出口嵌入至所述信道匯集軌的通孔中；
[0011]所述標(biāo)尺指針設(shè)置在所述屏蔽部件上，所述標(biāo)尺指針的一端指向所述刻度標(biāo)尺，相鄰兩個(gè)所述微通道組件的間距與所述刻度標(biāo)尺上的刻度對(duì)應(yīng)；
[0012]所述屏蔽部件含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并隨所述標(biāo)尺指針一起可在所述信道匯集軌上雙向移動(dòng)；
[0013]當(dāng)所述屏蔽部件隨所述標(biāo)尺指針移動(dòng)至任意一個(gè)微信道出口的上方時(shí)，所述屏蔽部件連通或阻斷該微信道出口對(duì)應(yīng)的微通道組件內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽與外部的RFID系統(tǒng)之間的通信，所述RFID系統(tǒng)通過(guò)讀取或不能讀取所述微通道組件內(nèi)RFID電子標(biāo)簽的信息，從而得到外測(cè)角度或線(xiàn)性位移的變化，所述RFID系統(tǒng)與RFID電子標(biāo)簽之間的通信信號(hào)在所述微通道組件內(nèi)實(shí)現(xiàn)非發(fā)散性的有向傳輸。
[0014]優(yōu)選的，所述屏蔽部件采用U形或筒形屏蔽結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選的，所述微通道組件還包括微信道引伸、延伸接頭、延伸管、腔體內(nèi)襯和腔體外襯，所述微信道引伸的一端連接與所述微信道出口相連，另一端與所述延伸接頭相連。所述延伸管采用可扭曲結(jié)構(gòu)，所述延伸管的一端與所述延伸接頭相連，另一端與所述腔體內(nèi)襯相連。所述腔體內(nèi)襯的外部還套有腔體外襯，所述RFID電子標(biāo)簽放置在所述腔體內(nèi)襯的內(nèi)部。
[0016]優(yōu)選的，所述標(biāo)尺指針的另一端連接有檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件，所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件將位移傳導(dǎo)至所述標(biāo)尺指針。
[0017]優(yōu)選的，所述信道匯集軌上設(shè)置有若干個(gè)與所述微通道組件對(duì)應(yīng)的所述通孔。
[0018]優(yōu)選的，在所述標(biāo)尺指針和屏蔽部件上與所述信道匯集軌對(duì)應(yīng)的位置均設(shè)置有一個(gè)通孔。
[0019]本發(fā)明還另外具體提供了一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置構(gòu)建方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置構(gòu)建方法，包括以下步驟:
[0020]SlOO:制作刻度標(biāo)尺，確定所需測(cè)量標(biāo)尺刻度的數(shù)值范圍，并確定相鄰刻度之間的測(cè)量單位％；
[0021]SlOl:制作信道匯集軌，將微通道組件的微信道出口嵌入至所述信道匯集軌的通孔中，其中，相鄰微信道出口的間矩為％ ；
[0022]S102:將所述刻度標(biāo)尺的刻度與所述微信道出口相對(duì)應(yīng)；
[0023]S103:將所述RFID電子標(biāo)簽安裝入所述微通道組件當(dāng)中，并進(jìn)行預(yù)處理；
[0024]S104:在標(biāo)尺指針上設(shè)置屏蔽部件，并連接檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件，使得所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件帶動(dòng)所述標(biāo)尺指針和屏蔽部件可在所述信道匯集軌上，以及所述刻度標(biāo)尺的刻度之間移動(dòng)；
[0025]S105:在所述信道匯集軌和微信道出口的上方設(shè)置RFID系統(tǒng)，開(kāi)啟所述RFID系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。
[0026]優(yōu)選的，所述制作刻度標(biāo)尺的過(guò)程包括制作角度或線(xiàn)性位移刻度標(biāo)尺。
[0027]優(yōu)選的，所述預(yù)處理過(guò)程包括以下步驟:
[0028]將所述RFID電子標(biāo)簽分別裝入所述微通道組件中，開(kāi)啟所述RFID系統(tǒng)，進(jìn)行所述RFID系統(tǒng)、RFID電子標(biāo)簽和應(yīng)用軟件之間的通信，記錄各個(gè)RFID電子標(biāo)簽的信息，在所述應(yīng)用軟件中輸入所述測(cè)量單位％的數(shù)值，將各個(gè)RFID電子標(biāo)簽的信息轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的刻度數(shù)值，并將該記錄存貯至所述RFID系統(tǒng)當(dāng)中。
[0029]優(yōu)選的，所述檢測(cè)過(guò)程包括以下步驟:
[0030]由所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件傳導(dǎo)的外測(cè)角度或線(xiàn)性位移變化，傳導(dǎo)至所述標(biāo)尺指針，所述標(biāo)尺指針連同屏蔽部件在所述信道匯集軌上做出相應(yīng)的移動(dòng)，如果所述屏蔽部件移動(dòng)至某一個(gè)所述微信道出口上，所述屏蔽部件連通或阻斷所述微通道組件內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽與所述RFID系統(tǒng)之間的通信，所述RFID系統(tǒng)通過(guò)讀取或不能讀取所述微通道組件內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽信息，并與步驟S103中存貯至所述RFID系統(tǒng)中的記錄進(jìn)行比較、處理和計(jì)算后得出外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化，所述外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化f (X)通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算:
[0031]f (X) = I A X I a0
[0032]其中，％為測(cè)量單位，I AX|為所述標(biāo)尺指針(3)移動(dòng)的格數(shù)，即測(cè)量數(shù)值。
[0033]通過(guò)實(shí)施上述本發(fā)明提供的具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法，具有如下技術(shù)效果:
[0034](I)本發(fā)明RFID系統(tǒng)與RFID電子標(biāo)簽之間的通信信號(hào)在微通道組件內(nèi)實(shí)現(xiàn)非發(fā)散性的有向傳輸，信號(hào)屏蔽效果好，RFID系統(tǒng)對(duì)射頻信號(hào)的檢測(cè)更加準(zhǔn)確，同時(shí)使得RFID電子標(biāo)簽之間的相對(duì)位置檢測(cè)更加容易，精確度更高；
[0035](2)本發(fā)明能夠有效地克服現(xiàn)有采用RFID技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用當(dāng)中存在著測(cè)量比較粗略、不易達(dá)到計(jì)量級(jí)別和難以實(shí)現(xiàn)精密檢測(cè)的缺陷，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)RFID標(biāo)尺刻度裝置的高精度、高靈活性和小型化設(shè)計(jì)；
[0036](3)本發(fā)明能夠簡(jiǎn)化現(xiàn)有采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量的傳感器應(yīng)用軟件算法難度大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，能夠充分滿(mǎn)足檢測(cè)過(guò)程對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置另一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置第一種實(shí)施例中屏蔽部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置第二種實(shí)施例中屏蔽部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5?圖10是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置中屏蔽部件的各種不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖11是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置構(gòu)建方法一種具體實(shí)施例中的RFID系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程的示意圖；
[0044]圖12是本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置構(gòu)建方法一種【具體實(shí)施方式】的步驟流程圖；
[0045]圖中:1_微通道組件，2-信道匯集軌，3-標(biāo)尺指針，4-屏蔽部件，5-刻度標(biāo)尺，6-檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件，7-通孔，8-RFID系統(tǒng)，9-應(yīng)用軟件，10-槽口，11 -微信道出口，12-微信道引伸，13-延伸接頭，14-延伸管，15-腔體內(nèi)襯，16-腔體外襯，17-RFID電子標(biāo)簽。
【具體實(shí)施方式】
[0046]為了引用和清楚起見(jiàn)，將下文中使用的技術(shù)名詞、簡(jiǎn)寫(xiě)或縮寫(xiě)記載如下:
[0047]RFID:Radio Frequency Identification,電子標(biāo)簽或無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別的簡(jiǎn)稱(chēng)；
[0048]Tag:標(biāo)簽的簡(jiǎn)稱(chēng)；
[0049]Passive Tag:無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽的簡(jiǎn)稱(chēng)；
[0050]Active Tag:有源標(biāo)簽或王動(dòng)標(biāo)簽的簡(jiǎn)稱(chēng)；
[0051]RF:無(wú)線(xiàn)射頻的簡(jiǎn)稱(chēng)。
[0052]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0053]如附圖1至附圖12所示，給出了本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0054]如附圖1所示，具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的第一種實(shí)施例，具體包括:
[0055]用于放置RFID電子標(biāo)簽17的兩個(gè)以上的微通道組件1、信道匯集軌2、標(biāo)尺指針
3、屏蔽部件4和刻度標(biāo)尺5 ;
[0056]微通道組件I含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并進(jìn)一步包括微信道出口 11，為了有效地防止射頻信號(hào)泄露，微信道出口 11嵌入至信道匯集軌2的通孔7中；
[0057]標(biāo)尺指針3設(shè)置在屏蔽部件4上，標(biāo)尺指針3的一端指向刻度標(biāo)尺5，標(biāo)尺指針3的另一端連接有檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6，用于將位移傳導(dǎo)至標(biāo)尺指針3，相鄰兩個(gè)微通道組件I的間距與刻度標(biāo)尺5上的刻度對(duì)應(yīng)；
[0058]屏蔽部件4含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并隨標(biāo)尺指針3 —起可在信道匯集軌2上雙向移動(dòng)；
[0059]如附圖3所示，當(dāng)屏蔽部件4隨標(biāo)尺指針3移動(dòng)至任意一個(gè)微信道出口 11的上方時(shí)，屏蔽部件4阻斷該微信道出口 11對(duì)應(yīng)的微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17與外部RFID系統(tǒng)8之間的通信。RFID系統(tǒng)8無(wú)法讀取該微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17信息，而可以讀取到除了被阻斷的微通道組件I以外所有其它微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17信息，從而得到外測(cè)角度或線(xiàn)性位移的變化，RFID系統(tǒng)8與RFID電子標(biāo)簽17之間的通信信號(hào)在微通道組件I內(nèi)實(shí)現(xiàn)非發(fā)散性的有向傳輸，這樣不但能在較小的通道中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，而且可以方便地進(jìn)行拆卸和組裝。[0060]作為一種典型的具體實(shí)施例，在第一種實(shí)施例中，信道匯集軌2上設(shè)置有若干個(gè)與微通道組件I對(duì)應(yīng)的通孔7。
[0061]如附圖2所示，具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的第二種實(shí)施例，RFID標(biāo)尺刻度裝置的具體結(jié)構(gòu)組成與第一種實(shí)施例相同，區(qū)別之處在于，這種實(shí)施例中的屏蔽部件4的長(zhǎng)度要比第一種實(shí)施例中的屏蔽部件4的長(zhǎng)。同時(shí)，除了在信道匯集軌2上設(shè)置有若干個(gè)與微通道組件I對(duì)應(yīng)的通孔7，在標(biāo)尺指針3和屏蔽部件4上與信道匯集軌2對(duì)應(yīng)的位置也均設(shè)置有一個(gè)通孔7。如附圖4所示，此時(shí)，當(dāng)屏蔽部件4隨標(biāo)尺指針3移動(dòng)至任意一個(gè)微信道出口 11的上方時(shí)，屏蔽部件4連通該微信道出口 11對(duì)應(yīng)的微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17與外部的RFID系統(tǒng)8之間的通信。RFID系統(tǒng)8可以讀取該微通道組件I內(nèi)RFID電子標(biāo)簽17的信息，而其它微通道組件I均被屏蔽部件4阻斷。與第一種實(shí)施例相反，本實(shí)施例中的RFID系統(tǒng)8無(wú)法讀取到除了被連通的微通道組件I以外所有其它微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17信息，從而得到外測(cè)角度或線(xiàn)性位移的變化。在這種具體實(shí)施例中，因?yàn)槠帘尾考?的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，其重量也相應(yīng)增加，需要檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6傳導(dǎo)至標(biāo)尺指針3的驅(qū)動(dòng)力矩增大，因此本實(shí)施例適用于相對(duì)變化范圍較小的角度或線(xiàn)性位移測(cè)量。而前述第一種具體實(shí)施例則適用于變化范圍相對(duì)更大的角度或線(xiàn)性位移測(cè)量，同時(shí)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的靈敏度和精確度更高。
[0062]作為本發(fā)明一種較佳的實(shí)施例，在前述具體實(shí)施例的基礎(chǔ)上，屏蔽部件4可以進(jìn)一步采用如附圖5至附圖9所示邊緣部分封閉或半封閉的U形，或采用如附圖10所示接近全封閉的筒形等多種不同的屏蔽結(jié)構(gòu)，其下部開(kāi)有供微通道組件I通過(guò)的槽口 10。當(dāng)然，屏蔽部件4也可以采用常規(guī)的平板式結(jié)構(gòu)。如附圖，5至附圖10所示，為本發(fā)明具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置中屏蔽部件4的各種不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。屏蔽部件4通過(guò)采用U形或筒形屏蔽結(jié)構(gòu)，可以有效避免因射頻信號(hào)在屏蔽部件4內(nèi)發(fā)生折射而造成的信號(hào)泄露，大幅提高屏蔽部件4的信號(hào)屏蔽效果。在具體實(shí)施例中，可以根據(jù)射頻信號(hào)屏蔽參數(shù)和效果的要求采用不同屏蔽結(jié)構(gòu)的屏蔽部件4。
[0063]在上述具體實(shí)施例中，微通道組件I和屏蔽部件4均含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，是指微通道組件I和屏蔽部件4的表面或其內(nèi)部包括一層或兩層或多層的RF屏蔽層，起到對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行屏蔽的作用。在具體實(shí)施例中，可以根據(jù)對(duì)射頻信號(hào)的屏蔽參數(shù)和效果的要求確定微通道組件I和屏蔽部件4中的RF屏蔽層的層數(shù)。
[0064]作為本發(fā)明一種較佳的具體實(shí)施例，微通道組件I還進(jìn)一步包括微信道引伸12、延伸接頭13、延伸管14、腔體內(nèi)襯15和腔體外襯16，微信道引伸12的一端連接與微信道出口 11相連，另一端與延伸接頭13相連。由于微信道引伸12與延伸接頭13之間的連接是活動(dòng)的，因此微信道引伸12的長(zhǎng)度是可以任意伸縮的。延伸管14的一端與延伸接頭13相連，另一端與腔體內(nèi)襯15相連。腔體內(nèi)襯15的外部還套有腔體外襯16，RFID電子標(biāo)簽17放置在腔體內(nèi)襯15的內(nèi)部。作為本發(fā)明一種更佳的具體實(shí)施例，延伸管14可以進(jìn)一步采用可扭曲結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，微信道引伸12、延伸接頭13、延伸管14、腔體內(nèi)襯15、腔體外襯16和RFID電子標(biāo)簽17的組合體可以自由的連接、伸縮和放置。另外，由于延伸管14進(jìn)一步采用了可扭曲結(jié)構(gòu)，所以相鄰微信道出口 11的間距的最小值不取決于尺寸相對(duì)較大的腔體內(nèi)襯15、腔體外襯16和RFID電子標(biāo)簽17的組合體，而僅取決于微信道出口11的尺寸。由于微信道出口 11的尺寸可以做得非常小，因此與其相鄰兩個(gè)微信道出口 11的間距相對(duì)應(yīng)的刻度標(biāo)尺5上的刻度也可以做得非常小，即可以盡可能地做到與刻度標(biāo)尺5上刻度的精度高度同步，而不受RFID電子標(biāo)簽17體積大小的影響，從而極大地提高位移測(cè)量的精確度。
[0065]如附圖12所示，一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置構(gòu)建方法的具體實(shí)施例，包括以下步驟:
[0066]SlOO:制作刻度標(biāo)尺5，確定所需測(cè)量標(biāo)尺刻度的數(shù)值范圍，并確定相鄰刻度之間的測(cè)量單位％ ；
[0067]SlOl:制作信道匯集軌2，將微通道組件I的微信道出口 11嵌入至信道匯集軌2的通孔7中，其中，相鄰微信道出口 11的間矩為Btl ；
[0068]S102:將刻度標(biāo)尺5的刻度與微信道出口 11相對(duì)應(yīng)；
[0069]S103:將RFID電子標(biāo)簽17安裝入微通道組件I當(dāng)中，并進(jìn)行預(yù)處理；
[0070]S104:在標(biāo)尺指針3上設(shè)置屏蔽部件4，并連接外部的檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6，使得檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6帶動(dòng)標(biāo)尺指針3和屏蔽部件4可在信道匯集軌2上，以及刻度標(biāo)尺5的刻度之間移動(dòng)；
[0071]S105:在信道匯集軌2和微信道出口 11的上方設(shè)置RFID系統(tǒng)8，開(kāi)啟RFID系統(tǒng)8進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。
[0072]制作刻度標(biāo)尺的過(guò)程進(jìn)一步包括制作角度或線(xiàn)性位移刻度標(biāo)尺。線(xiàn)性位移刻度標(biāo)尺的制作形式如附圖1和附圖2所示。當(dāng)要制作角度位移刻度標(biāo)尺時(shí)，則需將刻度標(biāo)尺5設(shè)計(jì)成表征角度變化的表盤(pán)式刻度標(biāo)尺形式，標(biāo)尺指針3則以一個(gè)固定點(diǎn)為軸心，檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6將角度位移傳導(dǎo)至標(biāo)尺指針3，使標(biāo)尺指針3以此固定點(diǎn)為軸心旋轉(zhuǎn)。信道匯集軌2和屏蔽部件4也制作成類(lèi)似于刻度標(biāo)尺5的表盤(pán)形式，檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6帶動(dòng)標(biāo)尺指針3和屏蔽部件4在信道匯集軌2上，以及刻度標(biāo)尺5的刻度之間進(jìn)行角度位移。
[0073]作為本發(fā)明一種較佳的具體實(shí)施例，預(yù)處理過(guò)程進(jìn)一步包括以下步驟:
[0074]將RFID電子標(biāo)簽17分別裝入各自微通道組件I由腔體內(nèi)襯15和腔體外襯16構(gòu)成的腔體中，在信道匯集軌2和微信道出口 11的上方設(shè)置RFID系統(tǒng)。如附圖11所示，開(kāi)啟RFID系統(tǒng)，RFID系統(tǒng)8的讀寫(xiě)器天線(xiàn)即開(kāi)始工作，并進(jìn)行RFID系統(tǒng)8、RFID電子標(biāo)簽17和應(yīng)用軟件9三者之間的通信，記錄各個(gè)RFID電子標(biāo)簽17的信息，在應(yīng)用軟件9中輸入測(cè)量單位Stl的數(shù)值，將各個(gè)RFID電子標(biāo)簽17的信息轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的刻度數(shù)值，與步驟S102中刻度標(biāo)尺5的刻度相對(duì)應(yīng)，并將該記錄存貯至RFID系統(tǒng)8當(dāng)中。
[0075]作為本發(fā)明一種更佳的具體實(shí)施例，檢測(cè)過(guò)程包括以下步驟:
[0076]由檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件6傳導(dǎo)的外測(cè)角度或線(xiàn)性位移變化，傳送至標(biāo)尺指針3，標(biāo)尺指針3連同屏蔽部件4在信道匯集軌2上做出相應(yīng)的移動(dòng)，如果屏蔽部件4移動(dòng)至某一個(gè)微信道出口 11上，屏蔽部件4連通或阻斷微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17與RFID系統(tǒng)之間的通信，RFID系統(tǒng)通過(guò)讀取或不能讀取微通道組件I內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽17信息，并與步驟S103中存貯至RFID系統(tǒng)8中的記錄進(jìn)行比較、處理和計(jì)算后得出外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化。
[0077]外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化f(x)進(jìn)一步通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算:
[0078]f (X) = I A X I a0
[0079]其中，a。為測(cè)量單位，I Ax|為所述標(biāo)尺指針3移動(dòng)的格數(shù)，即測(cè)量數(shù)值。[0080]本發(fā)明具體實(shí)施例描述的具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置及其構(gòu)建方法的技術(shù)方案，通過(guò)RFID系統(tǒng)8與RFID電子標(biāo)簽17之間的通信信號(hào)在微通道組件I內(nèi)實(shí)現(xiàn)非發(fā)散性的有向傳輸，信號(hào)屏蔽效果好，RFID系統(tǒng)8對(duì)射頻信號(hào)的檢測(cè)更加準(zhǔn)確，同時(shí)使得RFID電子標(biāo)簽17之間的相對(duì)位置的檢測(cè)更加容易，精度更高，能夠有效地克服現(xiàn)有RFID技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用當(dāng)中存在著測(cè)量比較粗略、不易達(dá)到計(jì)量級(jí)別和難以實(shí)現(xiàn)精密檢測(cè)的缺陷，還能夠?qū)崿F(xiàn)RFID標(biāo)尺刻度裝置的高精度、高靈活性和小型化設(shè)計(jì)。同時(shí)，本發(fā)明能夠簡(jiǎn)化現(xiàn)有采用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)位移測(cè)量的傳感器應(yīng)用軟件算法難度大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，能夠充分滿(mǎn)足檢測(cè)過(guò)程對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，可廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域。
[0081]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0082]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和技術(shù)方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于，包括: 用于放置RFID電子標(biāo)簽(17)的兩個(gè)以上的微通道組件(I)、信道匯集軌(2)、標(biāo)尺指針(3)、屏蔽部件(4)和刻度標(biāo)尺(5)； 所述微通道組件(I)含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并進(jìn)一步包括微信道出口(11)，所述微信道出口(11)嵌入至所述信道匯集軌(2)的通孔(7)中； 所述標(biāo)尺指針(3 )設(shè)置在所述屏蔽部件(4 )上，所述標(biāo)尺指針(3 )的一端指向所述刻度標(biāo)尺(5)，相鄰兩個(gè)所述微通道組件(I)的間距與所述刻度標(biāo)尺(5)上的刻度對(duì)應(yīng)； 所述屏蔽部件(4)含有RF屏蔽性質(zhì)的材料，并隨所述標(biāo)尺指針(3) —起可在所述信道匯集軌(2)上雙向移動(dòng)； 當(dāng)所述屏蔽部件(4)隨所述標(biāo)尺指針(3)移動(dòng)至任意一個(gè)微信道出口(11)的上方時(shí)，所述屏蔽部件(4)連通或阻斷該微信道出口(11)對(duì)應(yīng)的微通道組件(I)內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽(17)與外部的RFID系統(tǒng)(8)之間的通信，所述RFID系統(tǒng)(8)通過(guò)讀取或不能讀取所述微通道組件(I)內(nèi)RFID電子標(biāo)簽(17)的信息，從而得到外測(cè)角度或線(xiàn)性位移的變化，所述RFID系統(tǒng)(8)與RFID電子標(biāo)簽(17)之間的通信信號(hào)在所述微通道組件(I)內(nèi)實(shí)現(xiàn)非發(fā)散性的有向傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于:所述屏蔽部件(4)采用U形或筒形屏蔽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于:所述微通道組件(I)還包括微信道引伸(12)、延伸接頭(13)、延伸管(14)、腔體內(nèi)襯(15)和腔體外襯(16)，所`述微信道引伸(12)的一端連接與所述微信道出口(11)相連，另一端與所述延伸接頭(13)相連；所述延伸管(14)采用可扭曲結(jié)構(gòu)，所述延伸管(14)的一端與所述延伸接頭(13)相連，另一端與所述腔體內(nèi)襯(15)相連；所述腔體內(nèi)襯(15)的外部還套有腔體外襯(16)，所述RFID電子標(biāo)簽(17)放置在所述腔體內(nèi)襯(15)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于:所述標(biāo)尺指針(3)的另一端連接有檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件(6)，所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件(6)將位移傳導(dǎo)至所述標(biāo)尺指針(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4中任一權(quán)利要求所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于:所述信道匯集軌(2 )上設(shè)置有若干個(gè)與所述微通道組件(I)對(duì)應(yīng)的所述通孔(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置，其特征在于:在所述標(biāo)尺指針(3)和屏蔽部件(4)上與所述信道匯集軌(2)對(duì)應(yīng)的位置均設(shè)置有一個(gè)通孔(7)。
7.一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟: 5100:制作刻度標(biāo)尺(5)，確定所需測(cè)量標(biāo)尺刻度的數(shù)值范圍，并確定相鄰刻度之間的測(cè)量單位％； 5101:制作信道匯集軌(2 )，將微通道組件(I)的微信道出口( 11)嵌入至所述信道匯集軌(2)的通孔(7)中，其中，相鄰微信道出口(11)的間矩為Btl ； 5102:將所述刻度標(biāo)尺(5)的刻度與所述微信道出口(11)相對(duì)應(yīng)；5103:將所述RFID電子標(biāo)簽(17)安裝入所述微通道組件(I)當(dāng)中，并進(jìn)行預(yù)處理； 5104:在標(biāo)尺指針(3)上設(shè)置屏蔽部件(4)，并連接檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件(6)，使得所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件(6)帶動(dòng)所述標(biāo)尺指針(3)和屏蔽部件(4)可在所述信道匯集軌(2)上，以及所述刻度標(biāo)尺(5)的刻度之間移動(dòng)； 5105:在所述信道匯集軌(2)和微信道出口(11)的上方設(shè)置RFID系統(tǒng)(8)，開(kāi)啟所述RFID系統(tǒng)(8)進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的構(gòu)建方法，其特征在于:所述制作刻度標(biāo)尺的過(guò)程包括制作角度或線(xiàn)性位移刻度標(biāo)尺。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的構(gòu)建方法，其特征在于，所述預(yù)處理過(guò)程包括以下步驟: 將所述RFID電子標(biāo)簽(17)分別裝入所述微通道組件(I)中，開(kāi)啟所述RFID系統(tǒng)(8)，進(jìn)行所述RFID系統(tǒng)(8)、RFID電子標(biāo)簽(17)和應(yīng)用軟件(9)之間的通信，記錄各個(gè)RFID電子標(biāo)簽(17)的信息，在所述應(yīng)用軟件(9)中輸入所述測(cè)量單位％的數(shù)值，將各個(gè)RFID電子標(biāo)簽(17)的信息轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的刻度數(shù)值，并將該記錄存貯至所述RFID系統(tǒng)(8)當(dāng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有通信微通道的RFID標(biāo)尺刻度裝置的構(gòu)建方法，其特征在于，所述檢測(cè)過(guò)程包括以下步驟: 由所述檢測(cè)力矩傳導(dǎo)部件(6)傳導(dǎo)的外測(cè)角度或線(xiàn)性位移變化，傳導(dǎo)至所述標(biāo)尺指針(3)，所述標(biāo)尺指針(3) 連同屏蔽部件(4)在所述信道匯集軌(2)上做出相應(yīng)的移動(dòng)，如果所述屏蔽部件(4)移動(dòng)至某一個(gè)所述微信道出口(11)上，所述屏蔽部件(4)連通或阻斷所述微通道組件(I)內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽(17)與所述RFID系統(tǒng)(8)之間的通信，所述RFID系統(tǒng)(8)通過(guò)讀取或不能讀取所述微通道組件(I)內(nèi)的RFID電子標(biāo)簽(17)信息，并與步驟S103中存貯至所述RFID系統(tǒng)(8)中的記錄進(jìn)行比較、處理和計(jì)算后得出外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化，所述外測(cè)的角度或線(xiàn)性位移變化f(x)通過(guò)以下公式進(jìn)行計(jì)算:
f (X) = Ax|a0 其中，％為測(cè)量單位，I AX|為所述標(biāo)尺指針(3)移動(dòng)的格數(shù)，即測(cè)量數(shù)值。
【文檔編號(hào)】G01B5/02GK103776341SQ201410052739
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】廖無(wú)限, 劉黎烽, 肖強(qiáng)暉 申請(qǐng)人:廖無(wú)限