集成温度传感器的无源UHF RFID标签设计与验证

针对超高频EPC C1 Gen-2协议,设计了一款集成温度传感器的无源RFID标签。系统整体构架包括射频模拟前端、数字逻辑控制电路、温度传感电路和EEPROM存储器四部分。通过复用模拟前端电路产生的电流作为温度转换模块的偏置电流,采用时域数字量化法设计出极低功耗的温度传感电路。基于SMIC 0.18 μm 2P4M CMOS工艺库的仿真结果表明,所设计温度传感器的功耗仅为100nW。集成温度传感器的RFID标签的电路仿真及FPGA验证结果表明,所设计传感标签芯片的测温范围在-20℃～80℃,有效分辨率为0.4℃。     

UHF频段无源RFID标签前端倍压电路设计

基于0.5μm双阱标准CMOS工艺,完成了一种适用于UHF频段无源RFID标签的倍压电路设计.该电路利用置于P阱中的NMOS管连接成二极管形式取代传统倍压电路中的肖特基二极管,避免了工艺上的特殊要求,与同工艺上PMOS管连接的二极管相比,有更低的开启电压.电路仿真结果表明,使用二极管连接的NMOS管能够满足倍压电路的设计要求.     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

集成于无源RFID标签的温度传感器设计

针对无源无线射频识别(RFID)标签的低功耗设计要求,设计了一种基于环形振荡器的CMOS温度传感器.该传感器首先产生一个与绝对温度成正比PTAT电流,然后通过环形振荡反相器来产生相应的PTAT频率,最后利用计数器来实现频率-数字之间的转换.测试结果表明:该温度传感器实现了125nW的超低功耗,在-40~80℃范围内,误差仅为-0.7/1.2℃,特别适合集成于无源RFID标签中.     

一种基于无源RFID的裂缝传感器设计

基于无源RFID原理，提出了一种安全可靠、结构简单、价格低廉的新型裂缝标签传感器。该标签由两个嵌套的环形缝隙天线、二倍压整流电路、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路组成，工作频率为f0＝2.45GHz?并使用0.254mm厚超薄型高频覆铜板加工制作完成，当裂缝出现时，带阻滤波器与传感器标签断开连接，标签中的二次谐波信号通过缝隙天线发送到 接收端实现远距离报警，同时标签中的直流信号给发光报警电路供电实现近距离的位置报警。实验结果表明，当有效发射功率为35dBm时，传感器标签的预警距离可达7m以上，发光定位的正常工作距离超过0.8m。     

基于RFID加速度传感器标签的导线舞动在线监测

针对目前各种导线舞动无线监测方式存在高功耗、高成本和不适于长期监测的缺陷,提出了一种基于射频识别(RFID)加速度传感器标签的导线舞动长期在线监测的设计方案,设计了一种RFID加速度传感器标签结构,因其工作在无源模式下,可以实现导线舞动的长期在线监测.介绍了加速度信号的处理方式,提出了基于小波变换的趋势项去除算法.在实验室环境下,对加速度传感器标签进行了通信性能测试和模拟导线舞动监测实验.测试结果表明:标签通信性能良好;模拟实验结果表明:经过处理后得到的位移信号能够准确反映模拟导线的舞动情况,实现了导线舞动的在线监测.     

一种新型加速度传感器性能测试系统

介绍了一种新型的加速度传感器性能测试系统,它由计算机分析平台、数据采集子系统、数据交换子系统和直流调速子系统四个部分组成。系统通过串口控制直流调速系统改变转盘的速度从而获得变化的加速度曲线,再通过射频芯片nRF2401进行相应的数据采集。上位机采用LabVIEW开发,其他3个子系统采用PIC单片机作为主控芯片实现。     

微机械电容式加速度传感器信号电路设计

介绍了一种可用于差动电容敏感的加速度传感器的信号检测电路,给出了在电路中所用的电子元器件,同时进行分析,得到电路的输出电压和传感器信号电容变化量之间的关系.实验结果表明,该电路的线性高,测量差分电容变化的灵敏度好,是一种具有实用价值的微差分电容测量接口电路.     

一种基于三维加速度传感器的人体行为识别方法

提出了一种基于单个三维加速度传感器的人体行为的特征提取及识别方法,主要识别了站立、走、跑、上楼和下楼五种动作. 该方法提取了多种统计特征包括标准差、偏度、峰度和相关系数实现多层分类. 实验表明, 本文采用的方法能够有效地识别这五种动作.     

一种抗冲击加速度传感器的设计

随着应用领域的不断拓展,对加速度传感器的要求也越来越高.在某些应用场合,要求加速度传感器能够承受800g的冲击,普通加速度传感器在此冲击之下将发生断裂失效.介绍了一种金属恳丝摆式加速度传感器的工作原理,对加速度传感器悬丝支承进行了设计,根据悬丝支承的受力分析,通过增加限位结构,在未改变加速度传感器外形尺寸的情况下,将加速度传感器的抗冲击能力提高到1000g以上.     

集成于无源UHF RFID标签的新结构CMOS温度传感器

设计了一种集成于无源UHF RFID标签芯片的新结构温度传感器.利用高PSRR共源共栅结构的电流镜偏置电路产生两路温度系数相反的电流,实现了偏置电流对电源电压和温度补偿.与温度相关的脉冲信号由类似差分的结构产生,有效的克服了工艺偏差导致的误差.计数时钟信号由标签内部振荡器提供,振荡器频率受偏置电流控制近似与电源电压和温...     

应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计

针对融合射频识别( RFlD)的无线温度传感器节点设计的需求,采用0. 18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器.该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,再通过计数器,将频率信号转换为数字信号.传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区,并采用动态阈值技术获得超低功耗.测试结果显示:所设计的温度传感器仅占用0. 051 mm2 ,功耗仅为101 nW,在0~100℃范围内误差为-1. 5~1. 2℃.     

集成温度传感器的有源电子标签设计

针对矿井下环境温度在线检测的要求,设计了一种集成了有源RFID射频识别芯片与温度传感器的在线温度检测装置,简要论述了该有源电子标签的硬件结构和软件设计.该装置能够定时采集并无线传输井下工作面的温度值.测试结果表明,该装置携带方便、工作稳定可靠.     

双轴加速度传感器MXC62025JV在Windows ARM平台的搭建以及驱动的实现

加速度传感器在手机、PAD、防盗等多种电子设备产品中有着广泛的应用。目前绝大部分的加速度传感器都是搭建在Android或者IOS平台,很少处于Windows ARM平台,但Windows ARM平台是一个重要的平台,在Windows ARM平台这类驱动的相关研究的缺失,对于Windows ARM平台是一个很大的遗憾。本文以MEMSIC产品MXC62025JV为例,阐述双轴加速度传感器在Windows ARM嵌入式系统中的应用。     

集成于无源UHF RFID标签的高分辨率CMOS温度传感器

提出一种高分辨率的集成于无源UHF RFID标签的CMOS温度传感器结构。采用时域数字量化的方式,用与绝对温度成正比PTAT(Proportional to Absolute Temperature)电流源和标签内部振荡器构成的PTAT振荡器产生脉冲宽度与温度相关的脉冲信号,作为计数器的时钟信号,在温度-50℃～50℃范围内,脉冲周期从1.841μs～0.426μs;用数字电路对阅读器发送的帧头命令进行处理得到一个宽度为200μs的宽脉冲信号,作为计数器的使能信号,该脉冲的宽度完全不受温度影响;通过采样计数,得到包含温度信息的数字信号。本设计采用0.18μm UMC CMOS工艺,电源电压为1.8 V,直流功耗为789 nW,温度传感器后仿的有效分辨率达到0.332 LSB/℃。     

超高频RFID标签芯片基带处理器的低功耗设计

设计了一种符合ISO18000-6B协议的超高频无源电子标签的数字基带处理器,芯片采用TSMC 0.18μm 1P5M嵌入式EEPROM的混合CMOS工艺实现,己成功通过流片,并对其进行了验证和测试.从测试结果看,本芯片完成了符合ISO18000-6B协议的所有强制命令以及部分建议命令,达到完成标签盘存操作、读写操作以...     

UHF RFID标签芯片整流电路设计

整流电路的设计是无源射频识别(RFID)标签关键技术之一.首先讨论了超高频无源电子标签整流电路的基本工作原理,然后分析了整流电路的等效电路模型.基于TSMC 0.18μm CMOS混合信号工艺设计了一种具有双输出的整流电路,并通过MPW项目流片验证.测试结果表明,该电路具有低输入电压,高整流效率的特点.     

应用于无源RFID标签的BICMOS温度传感器

基于IBM 0.18μm SiGe BICMOS工艺,采用温度脉冲转换方式设计了一种应用于无源RFID标签的温度传感器。与绝对温度呈正比(PTAT)的电流源和电流饥饿环型振荡器产生频率与温度呈正相关的振荡信号,作为计数器的时钟信号;用数字模块对接收的帧头代码进行处理得到一个宽度为200μs的脉冲信号,作为计数器的使能信号;利用时域数字量化方式就可以得到不同温度下的数字信号。温度传感器总面积为0.03 mm2,温度在-100~120℃范围内变化时,振荡器输出频率范围由800 kHz~1.8 MHz。在1.8 V电源电压下,温度传感器平均输出电流约为13μA,芯片测试结果的有效分辨率可以达到0.864 LSB/℃。