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RFID 无线感应印刷技术

美国德州仪器

无线感应识别系统

Radio Frequency Identification Solutions TIRIS 2/98A

美国德州仪器公司简介

美国德州仪器公司(Texas Instruments 德州仪器)成立于1930年,是一家全球性的高科技公司。在全球26个国家设有工厂、公司或办事处,并有员工三万多人,1999年的销售额为150亿美元。德州仪器是以TXN在美国纽约证交所上市,目前市值超过1200亿美金。德州仪器的产品及服务范围包括半导体、材料和控制器件、个人生产力产品等。在中国设有一个工厂和三个公司办事处.

无线感应识别系统

无线感应识别系统是美国德州仪器公司的一个部门。德州仪器于1991年最早在RFID市场成立了多国半导体公司—TIRIS(美国德州仪器登记识别系统)。并于2001年1月正式更名为射频识别系统(RFid?)。

作为RFID产品的业界领导供应厂商, TI-RFid?享有很高的声誉,是RFID行业的领导者和革新者。TI结合半导体产品的开发和封装的优势,提供开放的系统平台以方便客户的开发和使用。

RFID 一般应用领域

TIRIS 2/98R ?智能楼宇一卡通?感应式电子门锁?停车场管理

?巡逻系统

?汽车电子

?畜牧管理系统

?物流仓储系统

?生产线自动化系统等

RS 232, RS 422, RS 485

低频产品特点

n主要性能:

n工作频率为134.2KHz

n具备自动进入睡眠模式n直接驱动天线

n感应距离可达2m

n功耗小

n支持多种通讯协议

高频产品

Tag-it 电子标签

?标签尺寸

?RI-I01-112A: 45mm*45mm

?RI-I02-112A: 76mm*45mm

?RI-I03-112A: 38mm*22.5mm

?记忆容量

?ISO15693 ---256个字节(64页×4字节)

?Tag-it HF ---32个字节(8页×4字节)

高频产品特点

n工作频率为13.56MHz

n高效的功率输出

n支持Tag-it HF和HF-I 以及遵循ISO 15693标准的电子标签n感应距离可达1.2m

n支持多种通讯协议

RFID 市场发展

今天, TI*RFid?致力于RFID业界的快速和低成本的解决方案,在全球上千个商业应用领域中提供了人员和物品的信息采集和识别解决方案,提供物品追踪和自动数据采集技术。

到目前为止,已有超过1亿6千万颗感应器在使用。应用遍及:

–运动时间记录、

–后勤管理、

–车辆安全防盗、

–无线感应付费、

–消费者忠诚度管理

–资产保护管理等许多领域

–畜牧业

–其他。

低频产品系列应用

Ignition

Control Unit

RF Module TMS 3705

Ignition on!

Transponder

u

应用描述

-非接触式的被动识别-20CM 的近距离-1M 的远距离-门禁控制-

时间监控

解决方案1: S2000 读写机-长距离读写机:RI-STU-MB2A (RS232) or

RI-STU-MB6A (RS422,485)

天线:RI-ANT-G04E 感应器:RI-TRP-R4FF or W4FF 解决方案2: 微型读写器-短距离读写机:RI-STU-MRD1天线:customer made antenna 感应器:RI-TRP-R4FF or W4FF

RI-TRP-RFOB or WFOB

门禁控制系统/ 时间监控

u应用描述:

-感应器的信息将由门型天线或埋在地上的天线

读取

-控制器确认信息无误后将启动道闸

解决方案1: S2000 -地埋式天线

控制器:RI-CTL-MB2A (RS232) or

RI-CTL-MB6A (RS422,485)

高功率模块:RI-RFM-008B

天线调整板:RI-ACC-008B

天线:用户自己制作

感应器:RI-TRP-R9TD or W9TD or

RI-TRP-R9VS or W9VS

解决方案2: S2000 -门型天线

读写器:RI-STU-MB2A (RS232) or

RI-STU-MB6A (RS422/485)

天线:G01E or G04E

感应器:RI-TRP-R9UR or W9UR

停车场

u

应用描述

-电子锁可应用于门禁、抽屉、通道、警报系统、火灾探测器等...-可以经网络或电脑控制

-可防止用电子设备破解和用电焊等设备的强行闯入等...

-作为防贼的安全工

保全技

解决方案: 微型读写器读写器:RI-STU-MRD1天线:客户自行制作感应器:RI-TRP-R4FF or W4FF

RI-TRP-RFOB or WFOB

物料跟踪-/ 程序控制

u应用描述:

-可持续的跟踪产品和传送包装盒

-可缓解程序控制的难度

-可在不影响工作的情况下改变和更新数

解决方案1: S2000 Reader

读写器:RI-STU-MB2A (RS232) or

RI-STU-MB6A (RS422/485)

天线:S02C or G02E

解决方案2: 微型读写器

读写器:RI-STU-MRD1

天线:customer made antenna

感应器:RI-TRP-RR2B or WR2B or DR2B or

RI-TRP-R9QL or W9QL

RI-TRP-R9TD or W9TD

仓库管理的解决方案

更有效的进行货物的识别、数据收集、

分类和追踪

-可记录确实的栈板工具、集装箱、堆高机

卡车、设备§工时的数据。

-可以在条码无法工作的恶劣环境下进行数

据收集。

提高生产力

降低成本

消费者自动识别

u应用描述

-在加油时,通过识别用户钥匙和车载感

应器来确认用户

-只有合法的用户才可以使油枪加油

-帐单将被自动的转到用户的账上

解决方案1: 微型读写器

读写器:RI-STU-MRD1

天线:客户制作的特殊天线

感应器:RI-TRP-R4FF or W4FF

RI-TRP-RFOB or WFOB

解决方案2: S2000 -地埋式天线

控制器:RI-CTL-MB2A (RS232) or

RI-CTL-MB6A (RS422,485)

高功率模块:RI-RFM-008B

天线调整板:RI-ACC-008B

天线:客户自行制作

感应器:RI-TRP-R9TD or W9TD or RI-TRP-R9VS or W9VS

天线

S5000

读写识别系统

车用感应器手持钥匙环感应器

法拉第电磁感应定律及应用

电磁感应定律的应用(一) 知识点1、感生电动势 例题1、一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图甲所示。现令磁感应强度B 随时间t 变化,先按图乙中所示的Oa 图象变化,后来又按图象bc 和cd 变化,令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1,I 2,I 3分别表示对应的感应电流,则( BD ) A .E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 B .E 10)那么在t 为多大时,金属棒开始移动? 2 212211,L L k mgR t mg R L kL L kt μμ==? ? 知识点2、动生电动势 例题.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为,方向相反且垂直纸面,、为其边界,OO ′为其对称轴。一导线折成边长为的正方形闭合回路,回路在纸面内以恒定速度向右运动,当运动到关于OO ′对称的位置时( ACD ) A .穿过回路的磁通量为零 B .回路中感应电动势大小为2B C .回路中感应电流的方向为顺时针方向 D .回路中边与边所受安培力方向相同 练习1、如图,电阻r =5Ω的金属棒ab 放在水平光滑平行导轨PQMN 上(导轨足够长),ab 棒与导轨垂直放置,导轨间间距L =30cm ,导轨上接有一电阻R =10Ω,整个导轨置于竖直向下的磁感强度B =的匀强磁场中,其余电阻均不计。现使ab 棒以速度v =2.0m/s 向右作匀速直线运动,试求: (1)ab 棒中的电流方向及ab 棒两端的电压U ab ; (2)ab 棒所受的安培力大小F ab 和方向。 练习2.如图所示,平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动,经过半径为R 、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是( A ) 知识点3、动生中的图像描绘 例题、匀强磁场磁感应强度 B= T ,磁场宽度L=3rn ,一正方形金属框边长ab=l =1m ,每边电阻r=Ω,金属框以v =10m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求: (1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t 图线 (2)画出ab 两端电压的U-t 图线

射频识别技术

射频识别技术 031130217 射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 射频的话,一般是微波,1-100GHz,适用于短距离识别通信。 RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。 一定义 射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量,并不需要电池;也有标签本身拥有电源,并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息,数米之内都可以识别。与条形码不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内。 许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车,厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上,方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分,汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。 某些射频标签附在衣物、个人财物上,甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息,这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。 二概念 从概念上来讲,RFID类似于条码扫描,对于条码技术而言,它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器;而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。 结构 从结构上讲RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和

RFID电子标签、无线射频识别技术基础知识

RFID电子标签、无线射频识别技术基础知识 发布: 2009-6-05 17:55 | 作者: shangguanheye | 查看: 98次 RFID无线射频识别技术基本介绍: 无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。 RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同,电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池,无源射频标签没有内装电池,半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。 电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。 RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。 RFID发展历程 RFID技术实现的基础是利用电磁能量实现AIDC,电磁能量是自然界存在的一种能量形式。 (1)人们对电磁能的认识 追溯历史,公元前中国先民即发现并开始利用天然磁石,并用磁石制成指南车。到了近世,越来越多的人对电、磁、光进行深入的观察及数学基础研究,其中的佼佼者是美国人本杰明.富兰克林。1846年英国科学家米歇尔.法拉弟发现了光波与电波均属于电磁能量。1864年苏格兰科学家詹姆士.克拉克.麦克斯韦尔发表了他的电磁场理论。1887年,德国

1-1、感应无线技术简介

感应无线技术简介 一、概述 <一>、感应无线技术国内外发展状况 感应无线技术是七十年代末在日本开始发展起来的一项新的工业应用技术。 在国际上,目前仅日本古河、住友等几个公司掌握该技术。 在国内,岳阳电子研究所是唯一掌握该技术的单位,其研究成果已达到国际先进水平,并成功地将该技术应用于焦炉炼焦自动化。其产品已应用在武汉钢铁公司、太原钢铁公司、新疆八一钢铁公司、邯郸钢铁公司、临汾钢铁公司等。 <二>、感应无线技术主要解决的问题 在现代工业中,若干台大型移动机车(有轨)在中央控制室主计算机统一指挥下,有序地、协调地工作(甚至是全自动的工作),必须解决以下两个问题: 1、移动机车与中央控制室之间、一台移动机车与另一台移动机车之间的 可靠的信息交换————数据通信问题; 2、中央控制室随时都要了解各机车目前所处在的位置————位置检测 问题。 感应无线技术采用独特的编码电缆技术,十分成功地同时解决了这两个问题。 二、感应无线技术的基本原理 <一>、基本原理 1、编码电缆 编码电缆的外形为扁平状态(故又称扁平电缆),内部有若干对电线,按照人们所制定的编码规则,各对线在不同的地方交叉(也有不交叉对线),如图1所示(此图按照格雷码规则交叉)。将各对线重叠在一起,封装在氯丁橡胶压制的护套内,就构成了编码电缆。 ① ② ③ 图1

扁平电缆安装在移动机车的轨道旁,移动机车的轨道有多长,则需要等长的扁平电缆。 2、天线 天线即一组线圈,当天线线圈中加入信号电流时,在附近空间产生变化规律相同的磁场。 天线安装在移动机车上,随着移动机车的移动而移动。 3、电磁感应 扁平电缆中任何一对线,当在终端加一个匹配电阻后,都可以看成一个单圈的线圈,如图2所示。 R 图2 当天线与扁平电缆靠近时,就相当于两个耦合的线圈: ①、在天线中加入信号电流时,在扁平电缆每一对线上,都会产生相应的 感生电动势;在扁平电缆任何一对线上加入信号电流时,在天线中也 会产生相应的感生电动势。于是,天线与扁平电缆之间,形成了一个 通信信号通道。 ②、在天线中加入信号电流时,在扁平电缆每一对线上,都会产生相应的 感生电动势,由于扁平电缆内部若干对电线按照一定的编码规则交叉, 以及特殊结构,能够从扁平电缆各对线上产生相应的感生电动势的相 位、大小中得到反映天线所在位置的信息。 <二>、应用模型 在实际应用中,扁平电缆安装在移动机车的轨道旁,天线安装在移动机车上,当移动机车沿着轨道行走时,天线与扁平电缆之间始终保持固定的距离。图3所示为一应用模型 A车1 A车2 A车3 圆电缆 中扁平电缆A 央圆电缆 扁平电缆B 控 B车1 B车2 制 室圆电缆 扁平电缆C C车1 C车1 图3

法拉第电磁感应定律的应用

法拉第电磁感应定律 2.确定目标 本节课讲解应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势问题,会区别感应电动势平均值和瞬时值。 二 精讲精练 (一)回归教材、注重基础 例 (见教材练习题P21 T2)如图甲所示,匝数为100匝,电阻为5Ω的线圈(为表示线 圈的绕向图中只画了2匝)两端A 、B 与一个电压表相连,线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)求电压表的读数?确定电压表的正极应接在A 还是接在B ? (2)若在电压表两端并联一个阻值为20Ω的电阻R .求通过电阻R 的电流大小和 方向? ,面 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过,则该段时间线圈两12)t B --

变式3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,大小为 B,用电阻率为ρ、横 截面积为S的导线做成的边长为L的正方形线框abcd水平放置,OO′为过ad、bc 两边中点的直线,线框全部都位于磁场中.现把线框右半部分固定不动,而把线框 左半部分以OO′为轴向上转动60°,如图中虚线所示。若转动后磁感应强度随时 间按kt 变化(k为常量),求: B B+ = (1)在0到t 0时间内通过导线横截面的电荷量? (2)t0时刻ab边受到的安培力? (三)真题检测,品味高考 1.(2014·新课标全国Ⅰ)如图 (a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )

2. (2012·福建)如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀 强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r 的圆环形光滑细玻璃管,环心0在区域中心。一质量为m 、带电量为q (q>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系如图乙所示(T0为已知量)。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。当t=0T 到t=05.1T 这段时间内的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等.求:这段时间内,细管内涡旋电场的场强大小E 。 (四)拓展深挖、把握先机 拓展:如图甲所示,匝数为n 匝,电阻为r,半径为a 的线圈两端A 、B 与电容为C 的电容器 和电阻R 相连,线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化(取垂直纸面向内方向为正方向)。求: (1)流过电阻的电流大小为多少? (2)电容器的电量为多少? 三 总结归纳 1. 应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。 2. 会判断导体两端电势的高低。

无线射频识别技术与条形码的比较

无线射频识别技术与条形码的比较 为什么射频技术比条形码具有优越性? 射频技术不一定比条形码“好”,他们是两种不同的技术,有不同的适用范围,有时会有重叠。两者之间最大的区别是条形码是“可视技术”,扫描仪在人的指导下工作,只能接收它视野范围内的条形码。相比之下,射频识别不要求看见目标。射频标签只要在接受器的作用范围内就可以被读取。条形码本身还具有其他缺点,如果标签被划破,污染或是脱落,扫描仪就无法辨认目标。条形码只能识别生产者和产品,并不能辨认具体的商品,贴在所有同一种产品包装上的条形码都一样,无法辨认哪些产品先过期。 射频技术和条形码有什么区别? 从概念上来说,两者很相似,目的都是快速准确地确认追踪目标物体。主要的区别如下:有无写入信息或更新内存的能力。条形码的内存不能更改。射频标签不像条形码,它特有的辨识器不能被复制。标签的作用不仅仅局限于视野之内,因为信息是由无线电波传输,而条形码必须在视野之内。由于条形码成本较低,有完善的标准体系,已在全球散播,所以已经被普遍接受,从总体来看,射频技术只被局限在有限的市场份额之内。目前,多种条形码控制模版已经在使用之中,在获取信息渠道方面,射频也有不同的标准。 目前,在成本方面,只能标签和条形码有什么差别? 由於组成部分不同,智能标签要比条形码贵得多,条形码的成本就是条形码纸张和油墨成本,而有内存芯片的主动射频标签价格在2美元以上,被动射频标签的成本也在1美元以上。但是没有内置芯片的标签价格只有几美分,它可以用于对数据信息要求不那么高的情况,同时又具有条形码不具备的防伪功能。 RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别技术,是非接触式自动识别技术的一种。与传统条形码依靠光电效应不同的是,RFID标签无须人工操作,在阅读器的感应下可以自动向阅读器发送商品信息,从而实现商品信息处理的自动化。 RFID虽然是较早的技术,但是在近几年才显出大规模发展的态势。2003年4月底,全球第三大超市巨头麦德龙(Metro)在德国的莱因博格,推出了全球第一家RFID技术概念店——“未来商店”;随后,零售业巨头沃尔玛(Wal-Mart)要求其最大的100家供应商在2005年元旦之前必须在所有的货箱和托盘上安装RFID标签;美国食品药品管理局FDA 在2004年初也加入了RFID的阵营,并宣称今后所有进口药品都必须加贴电子标签,以保证对药品的监督与管理。种种迹象表明,RFID正在加快商业化进程,成为零售、物流业炙手可热的主流技术趋势,而市场咨询公司Forres ter更是将RFID列为2004年IT业的四大发展趋势之一。

无线传感器网络技术与应用现状的研究毕业论文 精品

1 绪论 1.1 课题背景和研究意义 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术等多种先进技术。其主体是集成化微型传感器,这些微型传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作的功能。无线传感器网络就是由成千上万的传感器节点通过自组织方式构成的网络,它通过这些传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端,使用户完全掌握监测区域的情况并做出反应[1]。 无线传感器网络的自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃,所以传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境,包括监控我军兵力、装备和物资状态;监视冲突区域,侦察敌方地形和布防,定位攻击目标;评估损失,侦察和探测核、生物及化学攻击等。在战场上,铺设的传感器将采集相应的信息,并通过汇聚节点将数据送至数据处理中心,再转发到指挥部,最后融合来自各战场的数据,形成我军完备的战区态势图。也可以更隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防,或直接将传感器节点撒向敌方阵地,在敌方还未来得及反应时迅速收集有利于作战的信息。在生物和化学战中,利用传感器网络,可及时、准确地探测爆炸中心,这会为我军提供宝贵的反应时间,从而最大可能地减小伤亡。 无线传感器网络是继因特网之后,将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT 热点技术。如果说因特网改变了人与人之间交流、沟通的方式,那么无线传感器网络则将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起,将改变人与自然交互的方式[2][3]。无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络,最早的代表性论述出现在1999年,题为“传感器走向无线时代”。随后在美国的移动计算和网络国际会议上,提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年,美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。同年,美国《商业周刊》又在其“未来技术专版”中发表文章指出,传感器网络是全球未来四大高技术产业之一,将掀起新的的产业浪潮。美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展,将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变

法拉第电磁感应定律及其应用

法拉第电磁感应定律及其应用 1. (法拉第电磁感应定律的应用)(优质试题·北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是() A.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿顺时针方向 ,感应电流产生的磁场方向垂直圆环所在平面向里,由右手定则知,两圆环中电流均沿顺时针方向。圆环的半径之比为2∶1,则面积之比为4∶1,据法拉第电磁感应定律得E=为定值,故E a∶E b=4∶1,故选项B正确。 2.

(法拉第电磁感应定律的应用)如图所示,在水平面内固定着U形光滑金属导轨,轨道间距为50 cm,金属导体棒ab质量为0.1 kg,电阻为0.2 Ω,横放在导轨上,电阻R的阻值是0.8 Ω(导轨其余部分电阻不计)。现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。用水平向右的恒力F=0.1 N拉动ab,使其从静止开始运动,则() A.导体棒ab开始运动后,电阻R中的电流方向是从P流向M B.导体棒ab运动的最大速度为10 m/s C.导体棒ab开始运动后,a、b两点的电势差逐渐增加到1 V后保持不变 D.导体棒ab开始运动后任一时刻,F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和 R中的感应电流方向是从M流向P,A错;当金属导体棒受力平衡时,其速度将达到最大值,由F=BIl,I= 可得 总总 ,代入数据解得v m=10 m/s,B对;感应电动势的最大值E m=1 V,a、b F= 总 两点的电势差为路端电压,最大值小于1 V,C错;在达到最大速度以前,F所做的功一部分转化为内能,另一部分转化为导体棒的动能,D错。 3.(法拉第电磁感应定律的应用)(优质试题·海南文昌中学期中)关于电磁感应,下列说法正确的是() A.穿过回路的磁通量越大,则产生的感应电动势越大

RFID无线射频识别系统

RFID无线射频识别系统无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。例如在汽车发动机装配线上,无线射频识别技术作为一项基础性的技术得到了广泛的应用。在每一块发动机托盘上,都安装有无线射频识别数据码块,而在每一个生产工位上都安装有无线射频处理器和数据传输天线。当发动机缸体在上线工位上线时,上线系统会根据生产计如发动机的型号,序列号,缸体二维条形码等。当操作者确认后,控制系统会将这些数据信息通过RFID系统存入托盘上的数据码块中。而当本发动机运行到某个工位时,本工位的RFID系统首先读取托盘数据码块中的发动机信息,确认发动机的当前状态,从而决定本工位对发动机的操作。当发动机在本工位操作完成后,RFID系统还需要将本工位的相关操作信息存入托盘的数据码块,以便为后续工位及数据采集系统提供必须的信息支持。 Q-DAS系统Q-DAS是一套质量数据统计方面的专业软件,其功能集中体现在对产品及生产过程相关质量信息进行记录,可视化,监控,分析和描

述。其产品具有易用,灵活,分析能力强大等特点,被欧美很多汽车制造业广泛采用,在中国,XX通用,XX大众,一汽大众等整车厂家以及众多的汽车零部件厂家已引进了Q-DAS的概念和技术。 动力总成装配线在很多情况也被要求使用Q-DAS系统来进行产品生产质量的管理和统计分析。装配线的控制系统作为底层设备的主控制器将是一个相对独立的系统,和Q-DAS系统的接口主要为:拧紧枪的拧紧数据,泄漏测试数据,扭矩测试工位测量数据,凸轮轴孔测量数据等。这些数据都要求传送到Q-DAS系统进行存储,统计和分析。大多情况下动力总成装配线采用数据集中采集的方式,在每个工位不配备独立的电脑,全线只配置了一台电脑来采集数据。为了达到Q-DAS系统的要求,要满足三个必要条件:首先必须有一台Q-DAS服务器,服务器上安装有必须的Q-DAS软件及其组件。其次要求需要接入Q-DAS 系统的设备如拧紧枪,泄漏测试等支持Q-DAS功能。最后需要搭建Q-DAS的以太网络,以满足数据传送的需要。 数据采集和生产监控系统 与动力总成装配系统配套的数据采集系统是一套较为独立的信息

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文: 电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。 磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义

无线射频识别技术(RFID)基础知识

无线射频识别技术(RFID)基础知识 无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应(Inductive Coupling)或者电磁传播(Propagation Coupling)来进行通信,以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签(Tags)安装在被识别物体上(粘贴、插放、挂佩、植入等),当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器(Readers)的阅读范围时,标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯,标签向阅读器发送自身信息如ID号等,阅读器接收这些信息并进行解码,传输给后台处理计算机,完成整个信息处理过程。 无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。 一、基本概念 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号的空间耦合(电磁感应或者电磁传播)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。图1所示为RFID系统配置示意图。 图1 RFID系统配置示意图 电磁感应,即所谓的变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电

磁感应定律,如图2所示。电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125KHz、225KHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cm。 图2 电感耦合 电磁传播或者电磁反向散射(Back Scatter)耦合,即所谓的雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律,如图3所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3~l0m。 图3 电磁耦合 射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。在RFID的实际应用中,电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部),当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时,阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。阅读器系统又包括阅读器和天线,有的阅读器是将天线和阅读器模块集成在一个设备单元中的,成为集成式阅读器(Integrated Reader)。 由上可见,为了完成RFID系统的主要功能,RFID系统具有两个基本的构成部

电磁感应现象的应用

重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本步骤是: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题,要抓好受力情况和运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态,要抓住a=0时,速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式的能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本步骤是: 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功; 2.利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能; 3.利用电路特征求解:根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越; 2.恒力作用穿越; 3.无外力作用穿越; 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m,边长为L(L>h),电阻为R,线框平面与竖直平面平行,静止于位置“Ⅰ”时,cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框,线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动,穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时,线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计,g=10 m/s2.求: (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H; (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功为多少?线框产生的热量为多少? 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动,设速度为v1,有: E=BLv1,I=ER,F安=BIL 根据线框在磁场中的受力,有F=mg+F安

无线射频识别技术及其应用和发展趋势

无线射频识别技术及其应用和发展趋势 [日期:2005-8-24] 来源:电子技术应用作者:蒋皓石张成林嘉宇[字体:大中小] 摘要:无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。本文简述了目前RFID技术的优势和发展状部况,详细介绍了RFI D系统的组成及其工作原理,RFID技术的分类,相关技术标准,并且列出了四种典型产品,最后讨论了RFID技术应用和发展趋势。 关键词:RFID 电子标签阅读器典型产品 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 目前常用的自动识别技术中,条码和磁卡的成本较低,但是都容易磨损,且数据量很小;接触式IC卡的价格稍高些,数据存储量较大,安全性好,但是也容易磨损,寿命短;而射频卡实现了免接触操作,应用便利,无机械磨损,寿命长,无需可见光源,穿透性好,抗污染能力和耐久性强,而且,可以在恶劣环境下工作,对环境要求低,读取距离远,无需与目标接触就可以得到数据,支持写入数据,无需重新制作新的标签,可重复使用,并且使用了防冲撞技术,能够识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡。 近年来,无线射频识别技术在国内外发展很快,RFID产品种类很多,像TI、Motorol a、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品,并且各有特点,自成系列。RFI D已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如汽车或火车等的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。随着成本的下降和标准化的实话,RFID技术的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趁势。 1 无线射频识别技术 1.1 RFID系统的组成及其工作原理 RFID系统因应用不同其组成会有所不同,但基本都由电子标签(Tag)、阅读器(Re ader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答

专题四:41电磁感应定律及其应用

专题四:4.1电磁感应定律及其应用 一、单项选择题 1.下列说法正确的是( ) A .线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B .线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C .线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大 D .线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大 [答案] D 2.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图位置时,ab 边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是( ) A .向右进入磁场 B .向左移出磁场 C .以ab 为轴转动 D .以ad 为轴转动 [答案] B 3.(2012·吉林期末质检) 如图所示,两块水平放置的金属板距离为d ,用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为+q 的小球,K 断开时传感器上有示数,K 闭合稳定后传感器上恰好无示数,则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( ) A .正在增加,ΔΦΔt =mgd q B .正在减弱,ΔΦΔt =mgd nq C .正在减弱,ΔΦΔt =mgd q D .正在增加,ΔΦΔt =mgd nq

[答案] D 5.(2012·海南卷)如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则() A.T1>mg,T2>mg B.T1mg,T2mg [答案] A 二、双项选择题 6.如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是() [答案]CD 7.(2012·长沙名校模考)如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形.判断下列说法正确的是()

《无线传感网络技术与应用》A卷

专 业 ( 班) : 学 号 : 姓 名 : (本试题满分100分,考试时间90分钟) 一、 判断题(每空 1 分,共 10分) 1.按传感器材料物理性质分类:导体、半导体、绝缘体和磁性材料( ) 2.传感器网:由各种传感器和传感器节点组成的网络。( ) 3.无线传输用于补充和延伸接入网络,使得网络能够把各种物体接入到网络,主要包括各种短距离无线通信技术。( ) 4.IEEE802.15.4是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps )、工作在2.4GHz 和868/928MHz 的无线技术,用于个人区域网和对等网络。( ) 5.感知延伸层技术是保证物联网络感知和获取物理世界信息的首要环节,并将现有网络接入能力向物进行延伸。( ) 6.“物联网”是指通过装置在物体上的各种信息传感设备,如RFID 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等,赋予物体智能,并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络。( ) 7.传感器技术、RFID 技术、和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。( ) 8.传感器技术是物联网的灵魂。( ) 9.传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。 ( ) 10.模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。 ( ) 二、单项选择题(每题 2 分,共 30 分) 1.以下传感器中属于开关量传感器的是( )。 A .温度传感器 B .湿度传感器 C . 人体传感器 D . 光照传感器 2.感知中国中心设在( )。 A .北京 B .上海 C .九泉 D .无锡 3.利用传感器、RFID 、二维码等随时随地获取物体的信息,指的是( )。 A .可靠传递 B .全面感知 C .智能处理 D .互联网 4.力敏传感器接受( )信息,并转化为电信号。 A .力 B .声 C .光 D .位置 第1页(共 4 页) 密 封 线

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院:风景园林艺术学院 班级:园林134 姓名:崔苗苗 学号:2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后,电磁感便开始应用生活中。话筒, 电磁炉,电视机,手机等生活用品,无不与人类生活息息相关,极大地方便了我们的生活,推动了社会历史的进步和发展。同时,它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程,理论唯有应用于实践,才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在生活中具有重大的意义。它的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术,电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用,人类社会从此迈入电气化时代,对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一.电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二.电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支,初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门,此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后,电与磁就不再是互不联系的两种物质,电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时,很多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象,然后经历10年坚持不懈的努力,最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上,其中一个线圈接直流电源,另一个线圈接电流表。他发现,当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间,接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中,铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环,再做这个实验的时候,上述现象仍然发生,只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第又继续做了许多的实验。终于,在1831年11月24日,他在向皇家学会提交的一个报告中,将这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、

RFID无线射频识别系统

RFID无线射频识别系统 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。例如在汽车发动机装配线上,无线射频识别技术作为一项基础性的技术得到了广泛的应用。在每一块发动机托盘上,都安装有无线射频识别数据码块,而在每一个生产工位上都安装有无线射频处理器和数据传输天线。当发动机缸体在上线工位上线时,上线系统会根据生产计如发动机的型号,序列号,缸体二维条形码等。当操作者确认后,控制系统会将这些数据信息通过RFID系统存入托盘上的数据码块中。而当本发动机运行到某个工位时,本工位的RFID系统首先读取托盘数据码块中的发动机信息,确认发动机的当前状态,从而决定本工位对发动机的操作。当发动机在本工位操作完成后,RFID系统还需要将本工位的相关操作信息存入托盘的数据码块,以便为后续工位及数据采集系统提供必须的信息支持。 Q-DAS系统 Q-DAS是一套质量数据统计方面的专业软件,其功能集中体现在对产品及生产过程相关质量信息进行记录,可视化,监控,分析和描述。其产品具有易用,灵活,分析能力强大等特点,被欧美很多汽车制造业广泛采用,在中国,上海通用,上海大众,一汽大众等整车厂家以及众多的汽车零部件厂家已引进了 Q-DAS的概念和技术。 动力总成装配线在很多情况也被要求使用Q-DAS系统来进行产品生产质量的管理和统计分析。装配线的控制系统作为底层设备的主控制器将是一个相对独立的系统,和Q-DAS系统的接口主要为:拧紧枪的拧紧数据,泄漏测试数据,扭矩测试工位测量数据,凸轮轴孔测量数据等。这些数据都要求传送到Q-DAS 系统进行存储,统计和分析。大多情况下动力总成装配线采用数据集中采集的方式,在每个工位不配备独立的电脑,全线只配置了一台电脑来采集数据。为了达到Q-DAS系统的要求,要满足三个必要条件:首先必须有一台Q-DAS服务器,服务器上安装有必须的Q-DAS软件及其组件。其次要求需要接入Q-DAS系统的设备如拧紧枪,泄漏测试等支持Q-DAS功能。最后需要搭建Q-DAS的以太网络,以满足数据传送的需要。

无线充电技术(四种主要方式)原理与应用实例图文详解

无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话等部分家电产品中实用化,现在其应用范围又扩大到了智能手机领域及电动汽车和列车领域。未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA 等电器放在桌上就能够立即供 电。 以下是四种主要无线充电方式: 无线充电方式 充电 效率 使用频率范围 传输距离 电场耦合方式 电磁感应方式 92% 22KHz 数mm-数cm 磁共振方式 95% 13.56MHz 数cm-数m 无线电波方式 38% 2.45GHz 数m- 1.电磁感应方式

无线供电驱动一枚60W电灯泡,效率高达75%。 电磁感应无线充电产品示意图

电磁感应方式,送电线圈与受电线圈的中心必须完全吻合。稍有错位的话,传输效率就会急剧下降。下图靠移动送电线圈对准位置来提高效率。 目前,市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体“无线充电联盟(WPC)”所制定的“Qi”规格。Qi源自汉语“气功”中的“气”, 无线充电方式包括“磁共振”及“电波接收”等多种方式,Qi采用的是“电磁感应方式”。通过实现标准化,只要是带有Qi标志的产品,无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。

在伦 敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。在展示过程中,该公司将电能接收垫安装于雪铁龙电动汽车车身下侧,这样电池就可以通过无线充电系统进行无线充电。

电动牙刷无线充电示意图 一种无线充电器发送和接收原理图

2. 磁共振方式 磁共振方式的原理与声音的共振原理相同。排列好振动频率相同的音叉,一个发声的话,其他的也会共振发声。同样,排列在磁场中的相同振动频率的线圈,也可从一个向另一个供电。 相比电磁感应方式,利用共振可延长传输距离。磁共振方式不同于电磁感应方式,无需使线圈间的位置完全吻合。 应用: 三菱汽车展示供电距离为20cm,供电效率达90%以上。线圈之间最大允许错位为20cm。如果后轮靠在车挡上停车,基本能停在容许范围内。 索尼公司发布的一款样机:无电源线的电视机利用磁场共振实现无线供电的电视机。 还有将供电线圈埋入道路中,在红灯停车时和行驶中为电动汽车充电的构想,以及利用植入轨道中的线圈为行驶中的磁悬浮列车供电的设想。 磁共振方式由能量发送装置,和能量接收装置组成,当两个装置调整到相同频率,或者说在一个特定的频率上共振,它们就可以交换彼此的能量。

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