[发明专利]一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感

说明书

技术领域

本发明涉及一种叠层电感，特别涉及一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感。

背景技术

无源无线传感器不需要物理连接，也无需电源供应，在复杂工业环境监测中的应用前景非常广泛，对促进我国物联网的发展有巨大作用。随着微机电技术与硅基半导体技术的发展，应用于多参数测量的传感器得到发展。无源无线多参数传感器拥有多个不同种类的单参数传感器的功能，能够同时检测一组或多组化学量和物理量。无源无线传感器通常通过检测量改变其电感或电容等元件的值，来改变其串联谐振回路的Q值或谐振频率，以此来检测环境变量。多参数无源无线传感器的测量中会出现多个谐振峰。为了减小芯片面积，通常将无源无线多参数传感器的电感、电容等元件集成在一起。但是由于电感的互感效应，其多参数测量的谐振频率会相互影响，谐振峰会移动甚至消失。在多参数的测量中，谐振峰的移动和消失将严重影响测量结果，导致多参数无源无线传感器的失效。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提供一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感，实现多参数的无源无线测量时，能够消除多平面电感之间互感效应。

技术方案：一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感，包括n个层叠且同轴设置的平面电感；所述每个平面电感由金属导线绕制的偶数个方形线圈构成，所述偶数个线圈为由外往内按顺时针方向或逆时针方向绕制，每个平面电感的相邻两线圈绕制方向相反，每个方形线圈的四条边分别构成四个局部电感。

有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1.本发明利用了叠层电感间的无互感效应，相邻平面电感间不存在互感，因此各层平面电感分别与可变电容传感器形成的串联回路的谐振峰不会相互影响，从而去除多参数测量中谐振频率的相互影响，增加无源无线多参数微型传感器的有效性。

2.本发明利用了叠层电感间的无互感效应，实现无源无线传感器中电感的叠层设置，有效减小无源无线多参数微型传感器的芯片面积。

附图说明

图1是本发明的叠层电感原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感，包括n个层叠且同轴设置的平面电感；每个平面电感由金属导线绕制的偶数个方形线圈构成，该偶数个线圈为由外往内按顺时针方向或逆时针方向绕制，每个平面电感的相邻两线圈绕制方向相反，偶数个方形线圈位于同一平面，形成一个平面电感。每个方形线圈的四条边分别构成四个局部电感。

如图1所示，一种用于无源无线多参数微型传感器中的叠层电感，包括3个层叠且同轴设置的平面电感1、2、3。每个平面电感由一段金属导线绕制的4个方形线圈构成，一个平面电感的四个线圈为由外往内按顺时针方向或逆时针方向绕制，相邻的两线圈绕制方向相反。平面电感3由外往内共四圈分别为线圈31、32、33、34。线圈31为按逆时针方向绕制，线圈32为按顺时针方向绕制，线圈33为按逆时针方向绕制，线圈34为按顺时针方向绕制。平面电感2、平面电感1的结构与平面电感3相同。叠层电感用于无源无线多参数微型传感器时，每个平面电感之间设置绝缘介质或使用空气绝缘，相邻两个平面电感之间的距离应大于每个平面电感中相邻线圈之间的距离。本实施例中平面电感的个数还可以是任意多个，每个平面电感分别连接对应的可变电容，独立工作；并且每个平面电感的线圈数可以是任意偶数个，每个方形线圈的四条边分别构成四个局部电感。