一种无线传感器的制作方法

本发明涉及通信 ，尤其涉及一种无线传感器。

背景技术：

1、无线传感器因自身的低功耗设计以及可以通过自组织的方式构成通信网络，得到了广大技术人员的青睐。通常因传感器中的前端检测模块输出的是模拟信号，故现有技术中的无线传感器除必要的功能模块、前端检测模块和发送模块外，还需要模数转换器（analog-to-digital converter，adc）和处理器等数据处理器件，以将前端检测模块采集的模拟信号转换为数字信号，以使接收设备在接收到无线传感器传输的采集信号后，可以直接获得其中的数字信号。

2、但模数转换的过程通常需要消耗较多电量，无疑造成了无线传感器的系统功耗较大，不利于长久工作。

技术实现思路

1、本发明提供一种无线传感器，用以解决现有技术中无线传感器的系统功耗较大的缺陷，相较于现有技术，本发明省去了模数转换的过程，仅利用检测模块输出的模拟信号，得到对应的具有目标频率的信号，能够降低系统功耗，减少器件成本。

2、本发明提供一种无线传感器，包括：检测模块、振荡模块和发送模块，所述振荡模块分别与所述检测模块和所述发送模块连接，其中：

3、所述检测模块，用于获得并传输第一参数对应的目标模拟信号至所述振荡模块，所述第一参数用于指示当前所述无线传感器所处的环境；

4、所述振荡模块，用于接收所述目标模拟信号，并根据所述目标模拟信号和预设的模拟信号幅度与频率之间的对应关系，获得具有目标频率的信号；

5、所述发送模块，用于接收所述具有目标频率的信号，并将所述具有目标频率的信号转换为射频信号输出，以使接收设备根据所述目标频率确定所述第一参数的数值。

6、根据本发明提供的一种无线传感器，所述模拟信号幅度与频率之间的对应关系包括第一子关系和第二子关系，所述振荡模块包括校正子模块和振荡子模块，所述校正子模块分别与所述振荡子模块和所述检测模块连接，所述振荡子模块还与所述发送模块连接，其中：

7、所述校正子模块，用于根据所述目标模拟信号和所述第一子关系，获得并传输第一信号至所述振荡子模块，所述第一子关系为输入信号幅度和输出信号幅度之间的对应关系，所述第一子关系为非线性关系；

8、所述振荡子模块，用于接收并根据所述第一信号和所述第二子关系，获得所述具有目标频率的信号，所述第二子关系为输入信号幅度与频率之间的对应关系，所述第二子关系为非线性关系，所述模拟信号幅度与频率之间的对应关系为线性关系。

9、根据本发明提供的一种无线传感器，所述校正子模块包括并联的至少两个乘法单元，所述至少两个乘法单元中每个乘法单元分别与所述检测模块连接，其中：

10、所述至少两个乘法单元中每个乘法单元，用于将所述目标模拟信号按照预设乘积次数进行乘积，输出对应的第一子信号，不同的乘法单元的预设乘积次数不同；

11、其中，所述第一信号的幅度与每个第一子信号的幅度均呈正相关。

12、根据本发明提供的一种无线传感器，所述至少两个乘法单元中每个乘法单元均包括至少一个模拟乘法器和电阻，所述至少一个模拟乘法器串联后分别与所述检测模块和所述电阻连接，所述至少一个模拟乘法器的数量由所述预设乘积次数确定。

13、根据本发明提供的一种无线传感器，所述校正子模块还包括放大器，所述放大器的正相输入端与所述并联的至少两个乘法单元连接，所述放大器的反相输入端与第一基准电压端连接，所述放大器的输出端与所述振荡子模块连接，其中：

14、所述第一基准电压端，用于输出第一基准电压；

15、所述放大器，用于根据所述第一基准电压和至少两个乘法单元的至少两个第一子信号，输出所述第一信号。

16、根据本发明提供的一种无线传感器，所述第二子关系包括至少两个第三子关系，至少两个第三子关系对应相同范围的输入信号幅度，不同的第三子关系对应不同频带的频率，所述振荡子模块包括振荡单元和选择单元，所述选择单元分别与所述校正子模块和所述发送模块连接，所述振荡单元分别与所述校正子模块和所述发送模块连接，其中：

17、所述选择单元，用于获得并响应于选择指令，从所述至少两个第三子关系中确定所述选择指令对应的目标子关系；

18、所述振荡单元，用于基于所述目标子关系，输出所述具有目标频率的信号。

19、根据本发明提供的一种无线传感器，所述选择单元包括并联的至少两个电容集合，每个电容集合均包括电容和开关，所述开关分别与所述电容和所述振荡单元连接，其中：

20、所述选择单元，用于从所述至少两个电容集合中确定目标电容集合，并控制所述目标电容集合中的开关导通，以连接所述目标电容集合中的电容和所述振荡单元，形成所述目标子关系，所述目标电容集合为所述至少两个电容集合中的部分或全部，不同的目标子关系对应不同的目标电容集合。

21、根据本发明提供的一种无线传感器，所述振荡单元包括振荡器和调频器，所述调频器与所述振荡器并联，其中：

22、所述振荡器，用于基于所述目标子关系，输出具有第一频率的信号；

23、所述调频器，用于根据预设的调频参数对所述第一频率进行调整，以使振荡单元输出所述具有目标频率的信号。

24、根据本发明提供的一种无线传感器，所述调频器包括并联的至少两个变容二极管，不同变容二极管的偏置电压不同，其中：

25、所述至少两个变容二极管中每个变容二极管，用于在接收到目标偏置电压的情况下，将自身的电容值从初始电容值调整至目标电容值，以将所述第一频率调整至所述目标频率，不同的偏置电压对应不同的目标电容值。

26、根据本发明提供的一种无线传感器，所述无线传感器还包括供能模块，所述供能模块分别与所述检测模块和所述振荡模块连接，其中：

27、所述供能模块，用于获得外部环境的第二参数，并在所述第二参数的数值位于预设参数阈值范围内的情况下，将所述第二参数转换为供电电信号，并输出所述供电电信号至所述检测模块和所述振荡模块，所述第二参数包括温度、湿度和风力中的至少一种；

28、所述检测模块，用于在接收到所述供电电信号的情况下，获得并传输所述目标模拟信号至所述振荡模块；

29、所述振荡模块，用于在接收到所述供电电信号的情况下，获得所述具有目标频率的信号。

30、本发明提供的无线传感器，通过检测模块获得并传输第一参数对应的目标模拟信号至振荡模，振荡模块接收目标模拟信号，并根据目标模拟信号和预设的模拟信号幅度与频率之间的对应关系，获得具有目标频率的信号；发送模块接收具有目标频率的信号，并将具有目标频率的信号转换为射频信号输出，以使接收设备根据目标频率确定第一参数的数值，相较于现有技术，本发明省去了模数转换的过程，仅利用检测模块输出的模拟信号，得到对应的具有目标频率的信号，能够降低系统功耗，减少器件成本。

技术特征：

1.一种无线传感器，其特征在于，包括：检测模块、振荡模块和发送模块，所述振荡模块分别与所述检测模块和所述发送模块连接，其中：

2.根据权利要求1所述的无线传感器，其特征在于，所述模拟信号幅度与频率之间的对应关系包括第一子关系和第二子关系，所述振荡模块包括校正子模块和振荡子模块，所述校正子模块分别与所述振荡子模块和所述检测模块连接，所述振荡子模块还与所述发送模块连接，其中：

3.如权利要求2所述的无线传感器，其特征在于，所述校正子模块包括并联的至少两个乘法单元，所述至少两个乘法单元中每个乘法单元分别与所述检测模块连接，其中：

4.如权利要求3所述的无线传感器，其特征在于，所述至少两个乘法单元中每个乘法单元均包括至少一个模拟乘法器和电阻，所述至少一个模拟乘法器串联后分别与所述检测模块和所述电阻连接，所述至少一个模拟乘法器的数量由所述预设乘积次数确定。

5.如权利要求3所述的无线传感器，其特征在于，所述校正子模块还包括放大器，所述放大器的正相输入端与所述并联的至少两个乘法单元连接，所述放大器的反相输入端与第一基准电压端连接，所述放大器的输出端与所述振荡子模块连接，其中：

6.如权利要求2所述的无线传感器，其特征在于，所述第二子关系包括至少两个第三子关系，至少两个第三子关系对应相同范围的输入信号幅度，不同的第三子关系对应不同频带的频率，所述振荡子模块包括振荡单元和选择单元，所述选择单元分别与所述校正子模块和所述发送模块连接，所述振荡单元分别与所述校正子模块和所述发送模块连接，其中：

7.如权利要求6所述的无线传感器，其特征在于，所述选择单元包括并联的至少两个电容集合，每个电容集合均包括电容和开关，所述开关分别与所述电容和所述振荡单元连接，其中：

8.如权利要求6所述的无线传感器，其特征在于，所述振荡单元包括振荡器和调频器，所述调频器与所述振荡器并联，其中：

9.如权利要求8所述的无线传感器，其特征在于，所述调频器包括并联的至少两个变容二极管，不同变容二极管的偏置电压不同，其中：

10.如权利要求1所述的无线传感器，其特征在于，所述无线传感器还包括供能模块，所述供能模块分别与所述检测模块和所述振荡模块连接，其中：

技术总结本发明提供了一种无线传感器；所述无线传感器中，检测模块获得并传输第一参数对应的目标模拟信号至振荡模块，第一参数用于指示当前无线传感器所处的环境；振荡模块接收目标模拟信号，并根据目标模拟信号和预设的模拟信号幅度与频率之间的对应关系，获得具有目标频率的信号；发送模块接收具有目标频率的信号，并将具有目标频率的信号转换为射频信号输出，以使接收设备根据目标频率确定第一参数的数值，相较于现有技术，本发明省去了模数转换的过程，仅利用检测模块输出的模拟信号，得到对应的具有目标频率的信号，能够降低系统功耗，减少器件成本。技术研发人员：应子罡,谢刚强,周永忠,何斌,刘耕远,刘银栋,魏江龙,杨猛受保护的技术使用者：北京国科天迅科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5