无源LC传感器研究现状与发展趋势综述.pdf

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1、2014年第33卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)11DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)09--0011-04无源LC传感器研究现状与发展趋势综述罗涛，谭秋林，，魏坦勇，熊继军'(1．电子测试技术重点实验室，山西太原030051；2．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051；3．重庆大学新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室，重庆400044)摘要：Lc谐振式无线无源传感器，因其不用通过互联线传输信号，且无需电池供应能量，可以

2、极大拓宽传感器的使用寿命和应用环境，已成为当前国内外的研究热点。根据不同测量对象，从压力、温度、湿度、气体以及生化检测5个方面介绍了当前无源Lc传感器的最新研究进展，并对其发展趋势进行了展望。关键词：无线无源；LC谐振；互感耦合；谐振频率中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000--9787(2014)09-0011--04Review0fresearchstatusanddevelopmenttrend0f●TDasslveLsensorSLUOTao．TANQiu—linr，WEITan．yong，XIONGJi-jun(1

3、．ScienceandTechnologyonElectronicTest&MeasurementLaboratory，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；3．NationalKeyLaboratoryofFundamentalScienceofMicro／Nano-DeviceandSystem

4、Technology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：TheoperatinglifeandapplicationenvironmentsofLCresonancetypewirelesspassivesensorcanbeextendedduetothatthesensorcantransmitthesignalwirelesslyandWOrkwithoutbattery，whichmakeitaresearchfocusthroughouttheworld．Acco

5、rdingtodifferentmeasurementtargets，thelatestresearchprogressofpassiveLCsensorsareintroducedfromfiveaspectsofpressure，temperature，humidity，gasandbiochemistryandtrendofdevelopmentisprospected．Keywords：wirelesspassive；LCresonance；mutualcoupling；resonant~equency0引言源Lc传感器的最新研究成

6、果，并展望了其发展趋势。无线无源Lc传感器由全无源器件构成。其在传感器1压力传感·的信号输出方面不再依赖各种互联线传输信号，这样一来无源Lc压力传感器的研究主要面向恶劣环境应用，就使其应用范围被扩展到复杂恶劣的环境中，同时，由于工其中典型研究为高温压力传感器和植入式眼压传感作频率较低，通常为几十兆赫兹．且采用近场耦合技术，可器。以实现恶劣环境下短距离内的高速数据读取和高效能量传图1所示为美国佐治亚理工学院AllenMarkG教授的输。目前国内外在无线无源Lc传感器上都做了大量的研J昙⋯究工作，其中测量对象涵盖了压力、温度、湿度等参数。无层三

7、层兰线无源Lc传感技术的发展，解决了恶劣环境(高温、高旋、电艚蝗瞎电窖上极板层阃置递崩■(a)结构图(b)实物图密闭空间以及生物体内)下引线难和欧姆接触不稳定的问(a)s~fucturcdiagramOa)physicalmap题。图1LTCC高温压力传感器的结构图和实物图本文针对当前无线无源Lc传感器的测量对象，从压Fig1StructureandphysicalmapofLTCChigh力、温度、湿度、气体以及生化检测5个方面综述了当前无temperaturepressuresensor收稿日期：2O14_o6．27基金项目：高等学校优

8、秀青年学术带头人支持计划资助项目；重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室访问学者基金资助项目(2013MSO3)l2传感器与做系统第33卷研究小组于2002年提出的高温