Harsh environments can typically be subdivided into high-temperature, biocompatible, corrosive and chemical, etc. In addition, wireless passive sensors used in these harsh-environment applications can be categorized as high-temperature, biocompatible, and humidity and gas sensors (Table 1). Measurements of certain key parameters (e.g., pressure, temperature, and humidity) in harsh environments have become increasingly important, especially pressure measurements in high-temperature environments. Figure 1 shows various harsh-environment sensing applications. Temperature and pressure measurements are critical for system control in high-temperature (such as in aerospace, automotive, aeronautics, and industrial) applications [1–4]. For biomedical applications, real-time pressure monitoring, e.g., in eyes, blood vessels, abdominal aortic aneurysm, or brain, is crucial for diagnosis, disease prevention, and treatment. Further, in some special industrial applications, wireless sensors are required to measure humidity or detect harmful gases. Many sensors have been extensively researched to monitor these key parameters in harsh environments, but their practical use has been limited due to such disadvantages as complex design, or dependence on battery power. Wireless sensing technology has a large potential for measurement in these harsh environments, and the development of wireless measurement technology has attracted significant interests. Typical commercial wireless passive sensors can be divided into surface acoustic wave (SAW), RF identification (RFID), intermodulation sensor, and RF-powered LC sensor. SAW sensors can be used for wireless monitoring in harsh environments. However, the piezoelectric material may limit their applications, and the highest operating frequency is limited to several gigahertz. RFID is mostly used for identification and can be used for telemetry, but the highest operating frequency is limited by the rectified power of the integrated circuit. The intermodulation read-out principle of a passive wireless sensor enables very small implantable health and fitness sensors, which can potentially be used for wireless monitoring (such as strain in bridges and building structure moisture, etc. ). However, sensors based on this concept for harsh environments (such as high-temperature, biomedical, and other applications) have not been reported yet [5–7]. Wireless passive LC sensors are composed of inductance and capacitance and do not require wired connections to transmit signals. Thus, they are potential for complex applications in harsh environments. In addition, owing to their lower operating frequency and near-field coupling distance, passive LC sensors can achieve highly energy-efficient transmission and highly efficient data collection in harsh environments. Recently, numerous studies have investigated passive LC sensors to measure pressure, temperature, and humidity in harsh environments. Furthermore, the development of wireless passive measurement technology can address issues (such as unstable ohmic contacts or inadequate packaging) that are particularly problematic in environments involving high temperature, high rotation, sealed enclosures, or biological tissues
สภาพแวดล้อมโดยทั่วไปสามารถแบ่งอุณหภูมิสูงแสดง กัดกร่อน และสารเคมี ฯลฯ นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ไร้สายที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงแฝงโปรแกรมสามารถแบ่งออกเป็นทางชีวภาพสูงอุณหภูมิและความชื้นและก๊าซเซ็นเซอร์ ( ตารางที่ 1 ) การวัดค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญบางอย่าง เช่น ความดัน อุณหภูมิ และความชื้น ) ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายได้กลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้น โดยเฉพาะการวัดความดันในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง รูปที่ 1 แสดงต่างๆที่รุนแรงสภาพแวดล้อมการใช้งานตรวจจับ . อุณหภูมิและการวัดความดันสำคัญสำหรับการควบคุมระบบอุณหภูมิสูง ( เช่น ในการบินและอวกาศ , ยานยนต์ , การบินและอุตสาหกรรมการประยุกต์ใช้ ) [ 1 - 1 ] สำหรับงานด้านชีวเวช , เวลาจริงการตรวจสอบความดัน เช่น ในสายตาของหลอดเลือดทำให้มีเลือดคั่งในช่องท้อง หรือสมองเป็นสิ่งสำคัญเพื่อการวินิจฉัยโรค การป้องกันโรค และการรักษา เพิ่มเติมในงานอุตสาหกรรมบางพิเศษ , เซ็นเซอร์ไร้สายจะต้องวัดความชื้น หรือตรวจจับก๊าซที่เป็นอันตราย เซ็นเซอร์หลายได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวางในการตรวจสอบค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง แต่ใช้จริงของพวกเขาถูก จำกัด เนื่องจากข้อเสียเช่นการออกแบบที่ซับซ้อนหรือการพึ่งพาพลังงานแบตเตอรี่ เทคโนโลยีตรวจจับไร้สายมีศักยภาพขนาดใหญ่สำหรับการวัดในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายเหล่านี้และการพัฒนาของเทคโนโลยีการวัดแบบไร้สายได้ดึงดูดความสนใจที่สำคัญ โดยทั่วไปการค้าไร้สายเรื่อยๆเซ็นเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นคลื่นเสียงพื้นผิว ( เห็น ) , รหัส RF ( RFID ) , intermodulation เซ็นเซอร์ และ RF ขับเคลื่อน LC เซ็นเซอร์ เห็นเซ็นเซอร์สามารถใช้แบบไร้สาย การตรวจสอบในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม , วัสดุเพียโซอิเล็กทริกอาจ จำกัด การประยุกต์ และความถี่สูงจะถูก จำกัด ไปยังหลายกิกะเฮิรตซ์ . RFID ส่วนใหญ่ถูกใช้เพื่อระบุตัวตนและสามารถใช้ Telemetry แต่ความถี่สูงจะถูก จำกัด โดยการแก้ไขอำนาจของวงจรรวม . การ intermodulation ออกอ่านหลักการของเรื่อยๆเซ็นเซอร์ไร้สายช่วยให้ขนาดเล็กมากปลูกฝังสุขภาพและฟิตเนสที่เซ็นเซอร์ ซึ่งอาจจะถูกใช้สำหรับการตรวจสอบแบบไร้สาย ( เช่น ความเครียดในโครงสร้างอาคาร สะพาน และความชื้น ฯลฯ ) อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ บนพื้นฐานแนวคิดนี้สำหรับสภาพแวดล้อม ( เช่นอุณหภูมิสูง ( และโปรแกรมอื่น ๆ ) ยังไม่ได้รับรายงาน แต่ [ 5 – 7 ] เซ็นเซอร์ LC เรื่อยๆไร้สายจะประกอบด้วยความจุและความเหนี่ยวนำ และไม่ต้องใช้สายเชื่อมต่อในการส่งสัญญาณ ดังนั้น พวกเขามีศักยภาพสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง นอกจากนี้ เนื่องจากการลดความถี่ของการมีเพศสัมพันธ์และระยะทางใกล้ เซ็นเซอร์ LC เรื่อยๆสามารถบรรลุสูงการประหยัดพลังงาน และการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เมื่อเร็ว ๆนี้การศึกษามากมายได้ทำการเซ็นเซอร์ LC เรื่อยๆเพื่อวัดความดัน อุณหภูมิ และความชื้นในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง นอกจากนี้ การพัฒนาเทคโนโลยีการวัดเรื่อยๆแบบไร้สายที่สามารถแก้ไขปัญหา ( เช่นรายชื่อค่าไม่เสถียรหรือบรรจุภัณฑ์ที่ไม่เพียงพอ ) โดยเฉพาะปัญหาในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง , หมุน , เปลือกผนึกสูงหรือเนื้อเยื่อชีวภาพ
การแปล กรุณารอสักครู่..
