[发明专利]一种无源密闭环境指标检测系统和方法

说明书

本发明的无源密闭环境指标检测系统，包括检测传感器和与其通过电磁信号连接的外部检测器；所述外部检测器依据电磁耦合原理建立能量传输通道并将能量传输到所述检测传感器；所述检测传感器放置于密闭的环境内用于实时的检测环境指标的模拟值并转化为相应的电信号值，且将所述电信号值通过所述能量传输通道的电磁波传输到所述外部检测器；本发明解决了检测中检测传感器需要电源以及接触和结构复杂的问题，使用一个检测传感器就可以形成检测端；密闭环境外部使用外部检测器，通过电磁波接收所述检测传感器采集并发送的密闭空间的各种指标；利用电磁信号共振原理作为测量手段，达到快速精确并且无线无源的测量。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种无源密闭环境指标检测系统和方法。

背景技术

目前的检测技术基本上都是有源的，并且在检测上多以有线为主，无法做到密闭状态环境下的永久的实时检测。

在密封环境内部进行检测，由于传统的检测设备带有电源导致体积太大，安装和操作上不方便，限制了有源检测的使用范围；传统的检测手段很多带有线，操作起来很不方便。

本发明解决了检测中检测端需要电源以及接触和结构复杂等问题，使用一个电感与电容就可以形成检测端。密闭环境外部使用信号接收端就可以对密闭空间的各种指标，例如压力、温度、湿度等进行检测。利用电磁信号共振原理作为测量手段，达到快速精确并且无线无源的测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源密闭环境指标检测系统和方法，用以解决现有接触型传感器无法密封检测和非接触传感器需要添加电源模块体积较大和定期更换的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种无源密闭环境指标检测系统，其特征在于，包括检测传感器和与其通过电磁信号连接的外部检测器；

所述外部检测器依据电磁耦合原理建立能量传输通道并将能量传输到检测传感器；

所述检测传感器放置于密闭的环境内用于实时的检测环境指标的模拟值并转化为相应的电信号值，且将所述电信号值通过所述能量传输通道的电磁波传输到所述外部检测器。

其中，在所述检测传感器和所述外部检测器的距离固定时，所述能量传输通道的电磁波的频率小于所述检测传感器的固有频率时，随着所述电磁波的频率的上升，所述能量传输通道的能量传输效率和功率上升；

所述能量传输通道的电磁波的频率大于所述检测传感器的固有频率时，随着所述电磁波的频率的上升，所述能量传输通道的能量传输效率和功率下降；

所述电磁波频率等于所述检测传感器的固有频率时，所述能量传输通道的能量传输效率和功率达到最大值。

其中，所述检测传感器包括接收线圈；所述外部检测器包括发射线圈；

所述接收线圈和所述发射线圈均包括电感线圈与谐振电容Cself；

根据所述电感线圈的电感值L和所述谐振电容Cself计算所述接收线圈和所述发射线圈的固有频率的公式：

其中，所述检测传感器(1)包括第一线圈Coi1 4和与其并联的可变电容C6。

其中，所述外部检测器包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、稳压芯片Q1、第二线圈Coi1 1、功率放大器、信号发生芯片和稳压二极管；

所述稳压芯片Q1的管脚1电连接第二电阻R2；

所述电容C5和第二线圈Coi11并联；

所述第一电阻R1、第二电阻R2、电容C2、电容C5和第二线圈Coi11的公共端接24V电源；