专利名称：一种射频识别电子标签的检测工具及方法
技术领域：
本发明涉及微波通讯技术领域，尤其涉及一种射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)电子标签的检测工具及方法。
背景技术：
RFID电子标签按使用频段可划分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波四种，目前普遍应用于商业领域的是高频和超高频，高频主要有安全性高、稳定性高的特点， 超高频有识别距离远的特点，因此，两者的应用领域不尽相同。目前RFID电子标签较多地应用在各地正在试运行的电子车牌项目上，具体是应用在汽车前挡风玻璃上。安装于汽车前挡风玻璃上的RFID电子标签，其标签基板两面的封装一般为一面用特殊的胶与玻璃黏在一起，耐高温，要求防拆卸；另一面则是用一个护套来做保护，防止擦玻璃等动作将标签破坏掉。RFID电子标签在使用过程中就这样两面封装起来。然而，RFID电子标签的天线基板一般为陶瓷介质，其厚度为0. 635mm左右，在运输和安装过程中容易破碎，有些破碎是不能够依靠肉眼或远距离识别检测出来的，虽然对于高性能的RFID电子标签的天线来说，即使RFID电子标签有一定的损坏，天线性能虽然有所下降，但是并不能使该RFID电子标签达到不能识别的目的。可是如果车辆在其RFID电子标签的天线基板有裂痕的情况下，进行长时间的运行，该标签的天线基板可能会受到不同程度的震动导致整个断裂，最终导致有很多车辆上的标签信息不能被有效的采集到，影响采集信息的准确性和可靠性等。因此，需要一种对RFID电子标签进行检测及故障定位的方法及工具，以能够很好地对RFID电子标签进行故障检测；另外还希望该检测工具具有较高的检测灵敏度，提高检测精确度以更好地推动工程进度等情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种RFID电子标签的检测工具及方法，实现了 RFID电子标签的故障检测。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种射频识别RFID电子标签的检测工具，所述检测工具包括基板、附着在基板上且留有缝隙的金属涂层以及从所述金属涂层引出的导线；其中，基板，置于RFID电子标签的正上方；金属涂层，附着于基板的一面，覆盖所述RFID电子标签的标签天线，与待测的 RFID电子标签之间形成电容；导线，一端与所述缝隙两侧的金属涂层相连，另一端与显示工具相连，以测量附着有金属涂层的基板与待测的RFID电子标签之间的电容值。其中，所述基板为FR4基板，尺寸大于或等于RFID电子标签的尺寸。
其中，所述金属涂层中金属为良导体。所述缝隙的宽度为1mm。进一步地，，所述金属涂层的形状为RFID电子标签的形状、或RFID电子标签垂直交叉后形成的形状。进一步地，所述留有缝隙的金属涂层的缝隙位于基板长边的中点、垂直于基板长边，或位于基板宽边中点、垂直于基板宽边。进一步地，所述金属涂层分别被位于基板长边的中点、垂直于基板长边和位于基板宽边中点、垂直于基板宽边的缝隙分为四部分，所述导线分别由被缝隙分为四部分的金属涂层的每一部分引出；相应地，与显示工具相连的导线对是由位于基板对角线位置的金属涂层所引出的导线对；显示工具为电容表或阻抗仪。进一步地，所述检测工具还包括微动开关，用于切换与所述显示工具相连的导线对。一种利用上述检测工具的RFID电子标签的检测方法，所述方法包括检测所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的正常电容值；检测所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值；计算所述正常电容值与检测待测的RFID电子标签得到的电容值的差值，当所述差值大于预设门限电容差时，待测的RFID电子标签为破碎标签。进一步地，所述检测工具的金属涂层分别在基板长度方向的中线位置和基板宽度方向的中线位置留有缝隙时，检测所述检测工具与RFID电子标签之间的电容值为将显示工具分别连接由基板对角线位置的金属涂层引出的导线对，对RFID电子标签与检测工具的金属涂层形成的电容进行测量。本发明提供的RFID电子标签的检测工具及方法，通过测量检测工具与RFID电子标签之间的电容值，将测量得到的电容值与正常的RFID电子标签与检测工具形成的电容值进行比较，实现了非接触地检测RFID电子标签是否破碎的目的；并且进一步地通过设置附着于检测工具基板上的金属涂层的缝隙位置以及金属涂层的形状，提高了检测工具的检测灵敏度，更好地推动了工程进度等情况。
图1为本发明RFID电子标签的检测工具的结构示意图2为使用图1所示的检测工具的电路原理图3为使用图1所示检测工具检测破碎的RFID电子标签的示意图4为图3对应的电路原理图5为本发明RFID电子标签的检测工具的金属涂层实施例--示意图
图6为使用具有图5所示金属涂层的检测工具的电路原理图
图7为本发明RFID电子标签的检测工具的金属涂层实施例二示意图
图8为本发明RFID电子标签的检测方法的流程示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想为检测所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的电容值， 得到所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的正常电容值；检测所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值； 计算所述正常电容值与待测的RFID电子标签的电容值之间的差值，当所述差值大于预设门限电容差时，待测的RFID电子标签为破碎标签。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。图1示出了本发明RFID电子标签的检测工具的结构示意，如图1所示，所述检测工具20位于待检测的RFID电子标签10的正上方，检测工具20包括基板22、附着于基板22 上且留有缝隙的金属涂层21、以及导线23 ；其中，基板22置于待检测的RFID电子标签的正上方，尺寸大于或等于RFID电子标签的尺寸；金属涂层21的缝隙位于基板长边的中点、垂直于基板长边，金属涂层21被该缝隙分为了两部分缝隙左边金属涂层211和缝隙右边金属涂层212，导线23的一端与金属涂层211或金属涂层212相连，另一端与显示工具30相连；金属涂层，附着于基板的一面，覆盖RFID电子标签的标签天线，与待检测的RFID电子标签之间形成电容。所述基板可以为FR4基板。所述金属涂层中金属为良导体；进一步地，所述金属可以为铜、铝、银的一种。所述显示工具30可以为电容表或阻抗仪。本发明中，通过显示工具30与导线23相连，测量检测工具20与RFID电子标签10 之间的电容值，其中，显示工具30可以为精度为0. Ipf Ipf的电容表或LCR阻抗仪等，金属涂层21的缝隙宽度可以为1mm，不同的缝隙有不同的检测结果，但缝隙的宽度越小，正常的RFID电子标签与破碎的RFID电子标签之间的电容差值越大，检测精度越高。具体地，金属涂层211与RFID电子标签10形成一个电容C211，同理，金属涂层212 与RFID电子标签10形成一个电容C212，电容C211和电容C212相互串联，通过导线23连接于显示工具30，图2即为使用图1所示的检测工具的电路原理图。对于正常的RFID电子标签，显示工具30测量检测工具20与正常的RFID电子标签10的电容值为Cl = C211*C212/(C211+C212)；当显示工具30测量检测工具与RFID电子标签10的电容值不为Cl，且与所述Cl的差大于预设门限电容差时，则此时检测的RFID电子标签10为破碎标签。原因为假设当待检测的RFID电子标签10为破碎标签时，由于产生电容的两板间的面积减小，电容C211和C212必然发生变化，此时显示工具30测量出来的电容值Cl，= C211，*C212，/(C211，+C212，)；一般的，显示工具30的精度通常为lpf， 因此考虑测量误差等因素，通过设置预设门限电容差为2pf。然而，参见图3和图4，当待检测的RFID电子标签沿自身的长边方向发生破碎时， 利用图1所示的检测工具20进行检测时，图4为该种情况所对应的电路原理图，由于RFID 电子标签的破碎两边的电容并联后，再进行串联，此时显示工具30测量得到的电容Cl” = (C2111+C2112)*(C2121+C2122)/(C2111+C2112+C2121+C2122)，其中 C2111+C2112 ^ C211, C2121+C2122 ^ C212，因此，破碎后的RFID电子标签与正常的RFID电子标签的电容值相差不是很明显，而且检测过程中外界环境等因素的干扰，可能会造成误检测等情况。因此，为了更好的提高检测灵敏度，可以通过利用横向开有缝隙的检测工具和纵向开有缝隙的检测工具分别进行检测，为了提高检测效率，也可以利用具有如图5所示的金属涂层的检测工具进行检测，具体分析如下如图5所示，金属涂层21分别被位于基板长边中点、垂直于基板长边的缝隙和位于基板宽边中点、垂直于基板宽边的缝隙分为四部分金属涂层213、金属涂层214、金属涂层215以及金属涂层216，其中分别从上述四部分金属涂层引出导线端口为A、B、C、D。图 6为图5所对应的检测的电路原理图，当显示工具30分别与A、D端口以及B、C端口的导线对RFID电子标签进行检测，当待检测的RFID电子标签为正常时，显示工具30测量出来的电容值为 Cl = (C213+C214)*(C215+C216)/(C213+C214+C215+C216)，因此，无论 RFID 电子标签的破碎情况如何，利用具有图5所示的金属涂层的检测工具，其检测灵敏度得到了较大提高。其中，显示工具30与导线端口之间的连接既可以通过手动将显示工具30在A、D 端口和B、C端口之间进行切换，也可以在检测工具20上添加一微动开关，用于在A、D端口和B、C端口的之间的检测进行切换。另外，当待测的RFID电子标签沿AD对角线方向发生破碎时，虽然从图6所示的电路原理图中，从B、C端口进行的检测应该可以检测出待测的 RFID电子标签的电容值发生变化，但在实际检测中，由于A、D部分发生的破碎对从B、C端口进行检测时的电容值的变化影响较小，因此仍需要从A、D端口进行检测。进一步地，图7示出了本发明RFID电子标签的检测工具的金属涂层实施例二的形状示意，如图7所示，该金属涂层的形状为两个形状如图1所示的金属涂层垂直交叉的形状，同时，在该金属涂层的对称轴处留有一缝隙，从所述缝隙两侧的金属涂层分别引出导线，与显示工具相连。在实际使用具有如图7所示金属涂层的检测工具时，将待检测的RFID电子标签先水平放置进行检测，然后再竖直放置进行检测，具体的检测原理与前述相同，不再赘述。图8示出了本发明使用上述所述RFID电子标签的检测工具的检测方法的流程，如图8所示，所述检测方法包括下述步骤步骤801，检测检测工具与正常的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的正常电容值；具体地，当检测工具的金属涂层分别被位于基板长边中点、垂直于基板长边的缝隙和位于基板宽边中点、垂直于基板宽边的缝隙分为四部分时，需要分别从上述四部分金属涂层引出导线端口 A、B、C、D ；此时，显示工具需要分别连接A、D端口以及B、C端口，进行电容的测量；当检测工具的金属涂层的形状为两个形状如图1所示的金属涂层垂直交叉的形状时，同时，在该金属涂层的对称轴处留有一缝隙，从所述缝隙两侧的金属涂层分别引出导线，与显示工具相连；此时，正常的RFID电子标签要分别水平放置以及竖直放置进行电容的检测。步骤802，检测检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值；其中，具体地，当检测工具的金属涂层分别被位于基板长边中点、垂直于基板长边的缝隙和位于基板宽边中点、垂直于基板宽边的缝隙分为四部分时，需要分别从上述四部分金属涂层引出导线端口 A、B、C、D ；此时，显示工具需要分别连接A、D端口以及B、C端口， 进行电容的测量；当检测工具的金属涂层的形状为两个形状如图1所示的金属涂层垂直交叉的形状时，同时，在该金属涂层的对称轴处留有一缝隙，从所述缝隙两侧的金属涂层分别引出导线，与显示工具相连；此时，待检测的RFID电子标签要分别水平放置以及竖直放置进行电容的检测。步骤803，计算所述正常电容值与步骤802中检测待测的RFID电子标签得到的电容值的差值，当所述差值大于预设门限电容差时，待测的RFID电子标签为破碎标签。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种射频识别RFID电子标签的检测工具，其特征在于，所述检测工具包括基板、附着在基板上且留有缝隙的金属涂层以及从所述金属涂层引出的导线；其中，基板，置于RFID电子标签的正上方；金属涂层，附着于基板的一面，覆盖所述RFID电子标签的标签天线，与待测的RFID电子标签之间形成电容；导线，一端与所述缝隙两侧的金属涂层相连，另一端与显示工具相连，以测量附着有金属涂层的基板与待测的RFID电子标签之间的电容值。
2.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述基板为FR4基板，尺寸大于或等于RFID电子标签的尺寸。
3.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述金属涂层中金属为良导体。
4.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述缝隙的宽度为1mm。
5.根据权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述金属涂层的形状为RFID电子标签的形状、或RFID电子标签垂直交叉后形成的形状。
6.根据权利要求1至5任一项所述的检测工具，其特征在于，所述留有缝隙的金属涂层的缝隙位于基板长边的中点、垂直于基板长边，或位于基板宽边中点、垂直于基板宽边。
7.根据权利要求1至5任一项所述的检测工具，其特征在于，所述金属涂层分别被位于基板长边的中点、垂直于基板长边和位于基板宽边中点、垂直于基板宽边的缝隙分为四部分，所述导线分别由被缝隙分为四部分的金属涂层的每一部分引出；相应地，与显示工具相连的导线对是由位于基板对角线位置的金属涂层所引出的导线对；显示工具为电容表或阻抗仪。
8.根据权利要求7所述的检测工具，其特征在于，所述检测工具还包括微动开关，用于切换与所述显示工具相连的导线对。
9.一种利用权利要求1所述检测工具的RFID电子标签的检测方法，其特征在于，所述方法包括检测所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与正常的RFID电子标签之间的正常电容值；检测所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值，得到所述检测工具与待测的RFID电子标签之间的电容值；计算所述正常电容值与检测待测的RFID电子标签得到的电容值的差值，当所述差值大于预设门限电容差时，待测的RFID电子标签为破碎标签。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述检测工具的金属涂层分别在基板长度方向的中线位置和基板宽度方向的中线位置留有缝隙时，检测所述检测工具与RFID 电子标签之间的电容值为将显示工具分别连接由基板对角线位置的金属涂层引出的导线对，对RFID电子标签与检测工具的金属涂层形成的电容进行测量。
全文摘要
本发明提供了一种射频识别电子标签的检测工具及方法，检测工具包括基板、附着在基板上且留有缝隙的金属涂层以及分别从缝隙两侧的金属涂层引出的导线；其中，基板置于RFID电子标签的正上方；金属涂层，附着于基板的一面，覆盖所述RFID电子标签的标签天线；导线，一端与金属涂层相连，另一端与显示工具相连。本发明通过测量检测工具与RFID电子标签之间的电容值，将测量得到的电容值与正常的RFID电子标签与检测工具形成的电容值进行比较，实现了非接触地检测RFID电子标签是否破碎的目的；并且通过设置附着于检测工具基板上的金属涂层的缝隙位置以及金属涂层的形状，提高了检测工具的检测灵敏度。
文档编号G01R27/26GK102539933SQ20101058654
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者曾祥希, 李广立 申请人:中兴通讯股份有限公司