CN101566520A

CN101566520A - 一种适用于rfid无源标签的振动、压力试验装置

Info

Publication number: CN101566520A
Application number: CNA2009100839557A
Authority: CN
Inventors: 宁焕生; 余生坤; 徐群玉; 刘俊; 陈唯实
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2029-05-13
Also published as: CN101566520B

Abstract

本发明涉及一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，属于RFID应用测试领域。该装置包括振动和压力两部分，其中振动部分主要由振动平板、激振系统(由激振器和控制器组成)、支撑系统及基座构成，压力部分由施压薄板和施力部件构成，其振动特性和压力大小均可变。该装置优点在于能够为RFID无源标签提供比较接近其真实使用环境的振动、压力作用，可以有效地对标签进行振动、压力试验，评估其抗振和抗压性能。同时该装置还具有易于实现、造价低、便捷性好、集成性能优等特点。

Description

一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置

技术领域

本发明属于RFID应用测试领域，涉及一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，主要应用于RFID无源标签抗振动、抗压力性能测试试验及标签的筛选。

背景技术

随着RFID技术的发展，其应用领域越来越多，而无源标签作为RFID最重要的信息载体，具有重量轻、体积小、寿命长、成本低以及可以制作成多种形状等特点，故其应用范围最广泛。无源标签在其生命周期中，不可避免地会受到各种各样的环境影响，而振动和压力就是其中最重要的两种环境作用，故测试RFID无源标签抗振动、抗压力性能对RFID技术的推广和应用很有必要。特别是RFID技术应用于某些领域，需要对标签进行振动、压力试验，为项目实施时选择标签提供重要参考，确保标签在频繁受振动和受压后能够正常工作，并达到预期的使用寿命。

目前常用的振动试验装置主要分为机械式、电动势和液压式试验台，这些试验装置大都具有构造复杂、体积大、质量重、移动不方便等特点，故往往不适用于对RFID无源标签的试验。而且，这些振动试验装置往往造价较高，当其用于RFID无源标签振动试验时，会进一步加大RFID的技术成本，不利于RFID技术的推广和发展。同时，这些试验装置基本没有压力试验功能，而RFID标签在某些领域应用时，在受到振动作用的同时还会受到压力作用，因而这些单一的振动试验装置并不能起到良好的试验效果。针对RFID无源标签的特点，结合其在某些领域的实际使用环境，本发明提出了一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，可以很方便地对标签进行有效的振动、压力试验。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，实现对标签抗振动和抗压性能的试验，便于相关单位对标签的筛选，促进RFID技术的发展并推动其在更大范围、更多领域的广泛应用。

本发明的技术方案是：一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，它包括振动和压力两部分，两者组装结合成一整体。其中振动部分主要由振动平板[9]、激振系统、支撑系统和基座[1]构成，还有确保振动方向的导向系统；压力部分由施压薄板[10]和施力部件构成。振动部分的振动平板[9]可以用木质材料、合成材料或者是钢铁等硬度较大的材料制成，其大小由实际需要确定。激振系统由激振器和控制器构成：激振器由电机[8]、传动结构[5]、转轴[7]、偏心体[6]和带座轴承[4]构成，安装固定于振动平板[9]的下表面，提供装置所需的激振力；控制器与激振器连接，控制激振器所产生激振力的形式，进而改变装置的振动形式。支撑系统由弹性元件[3]构成，通过固定零件安装于振动平板[9]和基座[1]之间，与激振器配合使振动平板[9]产生振动，另外还起到支撑振动平板[9]的作用。基座[1]由钢铁等密度较大的材料制成，振动平板[9]通过支撑系统固定于其上，激振系统控制器安装于其上，为了系统的稳定，基座[1]重量较大，也可以采取可安装形式固定于地面。导向系统由导向轴[14]、导向轴支座和导向衬套组成，安装于基座[1]和振动平板[9]间，其能够避免振动平板[9]的振动方向发生偏离。压力部分的施压薄板[10]材料不限，其大小由被试标签决定，固定于施力部件。施力部件主要由弹簧[11]构成，通过改变弹簧的形变而控制作用于标签的压力大小。压力部分通过固定部件[12]安装于振动平板[9]的上表面，被试RFID无源标签就安放于施压薄板[10]与振动平板[9]之间。该装置，当其振动部分和压力部分同时运行时，可以对标签进行受振动和压力共同作用的试验；但其振动部分和压力部分单独运行时，可以对标签开展只受振动或压力作用的试验。

本发明的优点是：提供了一种振动、压力试验装置，能够为RFID无源标签提供比较接近其真实使用环境的振动、压力作用，可以有效地对标签进行振动、压力测试试验，评估其抗振和抗压性能。该装置具有易于实现、造价低、体积小、重量轻、便于移动等优点，应用于RFID无源标签测试时既不会提高成本，还具有良好的便捷性和与其他设备的集成性能。根据实际测试试验需要，使用该装置时可以选择对被试标签施加振动、压力共同作用，还是施加单独的振动或者压力作用。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的方案图。

具体实施方式

结合一个具体实施例，下面对本发明做进一步详细描述。

参见图1，一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置实施例方案图。该实施例，其振动平板[9]在四个角上通过四根支撑弹簧[3]固定于基座，四根支撑弹簧[3]构成装置的支撑系统，为了保证系统的平衡性，支撑弹簧[3]的性能参数必须保证一致，且其安装位置也必须保证严格的对称。该实施例，其激振系统的激振器由电机[8]、传动结构[5]、转轴[7]、偏心体[6]和带座轴承[4]构成；其控制器即为电机控制器[2]，安装于基座[1]上，与电机[8]连接。电机[8]安装于振动平板[9]的正下方，其质心与振动平板[9]质心在同一竖直线上，以保证装置的平衡性，电机[8]选用具备良好抗振动性能的直流无刷或者交流伺服电机，具有体积小、重量轻、造价低和转速控制性能优等特点。传动结构[5]连接着电机输出轴和转轴[7]，采用同步带传动，具有高速传动适用性好、传动比准确及传动效率高等有点。转轴[7]通过带座轴承[4]水平固定于振动平板[9]和电机[8]的正下方，其质心与振动平板[9]和电机[8]质心位于同一竖直线，这同样是为了保证装置的平衡。参数相同的偏心体[6]对称安装于转轴两端，采用偏心轮或偏心块等结构。该实施例，其施力部件由施力弹簧[11]与弹簧形变改变结构[13]构成。施力弹簧可以是金属压簧，也可以是其他材料的压簧；其弹簧形变改变结构[13]设计成多工字型，且该结构的缝隙要与固定部件[12]完美契合，通过与固定部件[12]配合实现改变弹簧形变量。

一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置实施例，其振动机理是：电机[8]输出轴通过传动结构[5]带动转轴[7]转动，转轴[7]两端的偏心体[6]也随之转动，偏心体[6]转动时产生的离心力即为装置的激振力，该激振力作用于振动平板[9]上，与支撑弹簧[3]配合使振动平板[9]实现振动。该实施例装置的振动性能主要与电机[8]转速、支撑弹簧[3]参数及偏心体[6]参数密切相关。支撑弹簧[3]确定后，通过电机控制器[2]改变电机[8]转速和使用不同质量的偏心体[6]，可以改变激振力大小和频率，实现控制系统振动幅度和振动频率等特性。因为偏心体[6]位于同一水平位置，且在转轴[7]两端对称安装，故其离心力的水平分力互相抵消，即装置的激振力沿竖直方向，且使振动平板各部分受力均衡，产生上下振动。该实施例，为了确保振动方向不发生偏离，在振动平板[9]与基座[1]间加入导向系统，导向系统由导向轴[14]、导向支座和导向衬套构成。导向轴[14]下端通过导向支座固定于基座[1]，导向衬套套入导向轴[14]，并安装于振动平板[9]上，这样就使得振动平板[9]只能上下振动。该实施例，其压力变化机理是：利用固定部件[12]与振动平板[9]之间距离不变，通过移动多工字型弹簧形变改变结构[13]，使其上下不同的缝隙与固定部件相契合，达到改变施力弹簧[11]的形变，从而改变施力薄板[10]对RFID无源标签施加的压力。该实施例，其振动、压力试验装置既能够有效完成对RFID无源标签的振动、压力共同作用试验，也能完成对标签的振动或压力独立试验。

以上详细描述了本发明的构成和实施过程，所述的振动和压力部分也可以分别构成单独的振动及压力试验装置。本发明包括所述实施例，但不限于这一实现形式。基于本发明的振动、压力试验装置，其具体实现形式可以有许多变化，如果其符合本发明的思想或者采用了本发明的技术方案，都应属于本发明范畴。

Claims

1、一种适用于RFID无源标签的振动、压力试验装置，包括振动和压力两部分：振动部分主要由振动平板[9]、激振器和控制器组成的激振系统、支撑系统及基座[1]构成，振动平板[9]通过支撑系统固定于基座[1]，激振器由电机[8]、传动结构[5]、转轴[7]、偏心体[6]和带座轴承[4]构成，电机[8]安装于振动平板[9]正下方，并通过传动结构[5]与转轴[7]连接，转轴[7]通过带座轴承[4]安装于振动平板[9]与电机[8]的正下方，偏心体[6]安装于转轴[7]的两端，控制器即电机控制器[2]与电机[8]连接，并安装于基座[1]，支撑系统由弹性元件[3]构成，通过相关零件安装于振动平板[9]和基座[1]之间，起到支撑振动平板[9]的作用，并与激振器配合使振动平板[9]产生上下振动；压力部分由施压薄板[10]和施力部件构成，施力部件由压缩弹簧[11]和弹簧形变控制结构[13]构成，弹簧形变改变结构[13]设计成多工字型，且该结构的缝隙与固定部件[12]完美契合，通过多工字型结构与固定部件[12]配合改变弹簧的形变，控制压力大小，压力部分通过固定部件[12]安装于振动平板[9]，与振动部分集成一个整体，施压薄板[10]与振动平板[9]之间即为被试标签放置处；该装置还包括导向系统，导向系统由导向轴[14]和必要零件如导向轴支座等构成，能够避免该装置的振动方向发生偏离。

2、根据权利要求1所述的振动、压力试验装置，其特征在于：电机[8]选用有良好转速控制性能的直流无刷电机或交流伺服电机，其转速可通过电机控制器[2]控制，传动结构[5]采用同步带传动，偏心体[6]采用偏心轮或偏心块结构，通过改变电机[8]转速和偏心体[6]的质量，改变激振器产生的激振力大小和频率，实现控制装置的振动幅度和频率。

3、根据权利要求1所述的振动、压力试验装置，其特征在于：既可以用于RFID无源标签的测试试验，也能用于其他相关物品的试验，根据被试品实际使用环境，可选振动和压力共同作用或单独作用。

4、根据权利要求1所述的振动、压力试验装置，其特征在于：该振动和压力部分既可以集成一个整体，也可以分别构成独立的振动试验装置和压力试验装置。