一种面向物联网的角度传感器

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。

主权项

一种用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：所述的面向物联网的角度传感器，包括介质板和散射单元，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，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；所述的检测待测物体地址信息和旋转角度的方法，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，并将其表示为E_x‑180°；2)、测量待测物体的初始位置θ₀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A、臂B与水平向右方向的夹角分别表示为θ₀和θ₀+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E_x0与E_y0，并将E_x0、E_y0和E_x‑180°代入公式(1)和公式(2)，根据已经选定的地址码所用的角度，可以得到唯一的θ₀和θ；即通过测量传感器在水平和垂直方向上的后向散射电场分量(E_x0,E_y0)，可以检测出待测物体的初始角度θ₀，以及地址信息θ；3)、同理，当待测物体在角度传感器所在的平面内发生旋转时，实时测量角度传感器在水平和垂直方向上的后向散射电场分量(E_x,E_y)，就可以得到待测物体的实时角度，当前位置与初始位置的角度差值即为待测物体的旋转角度。