一种面向物联网的角度传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及角度传感器，具体为一种面向物联网的角度传感器，采用无线射频技术进行识别。该发明包括介质板和V形散射单元两部分。其中V形散射单元包含两条金属臂A与B，它们之间的夹角θ用来编码待测物体的地址信息。使用时将该角度传感器粘贴在待测物体上，当待测物体在角度传感器所在的平面内发生旋转时，通过测量角度传感器在水平和垂直两个极化方向上的反向复散射电场，可以同时检测出待测物体的地址信息和实时的角度信息。该角度传感器结构简单，制作成本低；传感器工作时占用频带较窄，提高了频谱利用率。
【专利说明】一种面向物联网的角度传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及角度传感器领域，具体为一种面向物联网的角度传感器，其特征为采用无线射频技术实现对传感器信息的感知和检测。
【背景技术】
[0002]目前，无论是机车床、机电设备，还是汽车、轮船、甚至飞机上都会用到对角度进行检测的传感器，其中一类角度传感器是利用转动轴进行计数，进而测量位移，速度等物理量；也有一类应用于工业自动化设备、工程机械、纺织机械等领域的磁敏无触点角度传感器，又称无接触电位器；还有一类经常用于系统水平测量的倾角传感器，它从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”式三种，理论基础都是牛顿第二定律。
[0003]目前的角度传感器大部分都不能用无线射频技术感知并传递信息，并且不能携带地址信息，因此不能直接应用于物联网。本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种可以直接用于物联网的角度传感器。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于设计一种低成本的、可以直接用于物联网的角度传感器。
[0005]本发明的构 思如下:本发明主要由介质板和V形散射单元构成。V形散射单元两条臂之间的夹角为Θ。将该角度传感器粘贴在待测物体上。初始位置时，V形单元两臂与水平方向的夹角分别为Qtl和θ^θ。检测时，平面波入射到散射单元，会产生散射场。当入射场和入射距离固定时，散射场在水平和垂直两个极化方向的分量(ExCI，Eytl)与(Qtl, θ^θ)存在一一对应关系。因此，通过实时测量(ExCI，Eytl),就可以得到对应的初始位置Θ”同理，当待测物体在角度传感器所在的平面内发生旋转时，可以通过测量实时的(Ex，Ey)来得到待测物体的实时角度信息。同时，待测物体处于不同的角度位置时，Θ为固定值，因此可以用其表征待测物体的地址信息。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
[0007]—种面向物联网的角度传感器，包括介质板和散射单元两部分，所述的散射单元为V形散射单元，所述V形散射单元是由两条金属臂A与B构成，两条臂之间的夹角为Θ (0°〈 Θ〈180°，优选60°〈 Θ〈180° )，Θ用来编码待测物体的地址信息；臂A与水平向右方向的夹角是传感器所要感知的实时角度信息，采用无线射频技术读取传感器角度信息及其地址信息。使用时，将角度传感器粘贴在待测物体上，初始位置时，V形散射单元臂A与水平方向的夹角分别为θο。
[0008]所述的两臂与水平方向的夹角与角度传感器在水平和垂直两个极化方向上的反向复散射电场(Ex, Ey)有对应关系。不失一般性，以待测物体位于初始位置时为例，具体说明散射场(ExQ，EyQ)与(θ。，Θ)的关系，具体的推导过程如下:
[0009]I)、将两臂夹角为180°的角度传感器作为标准传感器，沿水平方向放置，测量其水平方向上的后向散射电场，并将其表不为ex_18(i。；[0010]2)、将Ex.。作为标准值，那么被识别角度传感器的臂A与臂B在水平和垂直方向上的后向散射电场分别为
[0011]
【权利要求】
1.一种面向物联网的角度传感器，包括介质板和散射单元，其特征在于，所述的散射单元为V形散射单元，所述V形散射单元是由两条金属臂A与B构成，两条臂之间的夹角为Θ，0° <θ<180°，Θ用来编码待测物体的地址信息；臂A与水平向右方向的夹角是传感器所要感知的实时角度信息。
2.如权利要求1所述的一种面向物联网的角度传感器，其特征在于，所述的两条臂之间的夹角60° < Θ <180°。
3.如权利要求1所述的一种面向物联网的角度传感器检测待测物体地址信息和旋转角度的方法，其特征在于，采用无线射频技术进行识别，通过检测传感器在水平和垂直两个方向的散射场来实现对传感器地址的识别和实时角度的感知，识别设备发射天线为圆极化天线，接收天线为极化方向在水平和垂直两个方向的双极化天线，识别步骤为: 1)、测量标准值:采用传播方向垂直面向传感器的圆极化平面波作为激励信号，并将两臂夹角为180°的角度传感器作为标准传感器，沿水平方向放置，测量其水平方向上的后向散射电场，并将其表不为εχ_18(ι。； 2)、测量待测物体的初始位置Qtl和地址信息Θ:将两臂夹角为Θ的角度传感器粘贴在待测物体上。初始位置时，V形散射单元的臂Α、臂B与水平向右方向的夹角分别表示为θ ο和Θ f Θ ;测量此时角度传感器在水平和垂直方向上的后向散射电场分量Extl与Eytl,并将Ex(l、Ey0和Ex_18(i。代入公式⑴和公式⑵，
【文档编号】G01B7/30GK103983184SQ201410218695
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】张文梅, 冯彩霞 申请人:山西大学