防爆场景怎么用RFID？江湖卫士讲清硬件原理

防爆环境对RFID硬件的特殊要求

于化工厂、乃至油气田、以及煤矿这些场所之内, 空气中充斥着易燃易爆之气体或者粉尘。寻常电子设备哪怕只是一个极为微小的电火花, 皆有可能引发灾难。RFID智能硬件若要于此稳定施行工作,其核心要点便是达成“本质安全”——亦即是从电路设计途径上对能量予以限制, 不让任何具备可能产生火花的能量积聚起来。

接触过众多客户的我, 他们内心最为担忧情形里, 哪一种并不是RFID没办法读取标签, 而恰恰是设备自身会不会演变成“点火器”。所以江湖卫士在做硬件设计这个事情的时候, 首要采取行动步骤是选用低功耗芯片并且有一类特殊的能量管控电路。

读写器发射功率, 被严格限定于国标规定的安全阈值范围里, 与此同时, 借助多层隔离保护措施, 确保即便出现线路短路状况, 电流也会小到根本无法点燃任何可燃物。

外壳材质是需要讲究的, 它不能是普通的塑料或者金属, 而是要选用那种具备抗静电、耐腐蚀特性的特种工程塑料, 就像聚碳酸酯加玻纤的复合材料。这种外壳它能够屏蔽电磁干扰, 还能够防止静电积聚, 在潮湿、盐雾的环境当中也不用担心会锈蚀。在一些防爆等级高的场景之下, 还得将整个读写器用环氧树脂完全灌封, 从而彻底隔绝空气。

标签和天线如何做到防爆兼容

处于防爆环境里, RFID标签常被粘贴在油桶、气瓶或者管道上面。标签本身是电子元器件, 也有防爆处理的需要。江湖卫士的防爆标签运用无源设计, 其内部没设置电池, 靠读写器产生的射频能量来供电, 这样就从根本上消除了电池爆炸带来的风险。而且, 标签内部的电路会做专门的“能量钳位”操作, 借此防止接收到的射频信号过强而产生热效应。

说来这天线的领域, 那可是有着更为精细的门道呢。一般常见的普及型天线, 要是放置于存在防爆要求的区域时, 极有可能由于阻抗方面没法达成匹配状态, 进而出现能量反射的状况。然而江湖卫士所采用的天线, 乃是运用陶瓷材质或者柔性基材制作而成的具备“低Q值”特性的天线, 它拥有着较宽的带宽属性, 并且其谐振状态十分稳定, 不会因为环境温度发生改变或者湿度出现变化, 就陡然间失去谐振效果。除此之外, 我们还针对天线与读写器之间的连接线缆进行了更换, 将其替换成具备抗拉性能以及阻燃功能的特殊同轴电缆, 而且在接头部位给予了防止松脱的机械锁死设计, 以此来防止因为接触不够良好而产生电弧现象。

除此之外, 金属的表面向来都身为RFID的棘手难题。于防爆区域当中, 诸多的储罐均为金属质地, 一旦贴上普通标签, 信号便会急速地衰减下去。江湖卫士特意研发出了“抗金属防爆标签”, 于标签的背面增添了一层铁氧体吸波材料, 它不但能够将电磁场自金属表面“拉扯”出来, 而且不会因吸波材料发热而超出标准。

在整个过程里, 焊接环节不能被忽视, 装配环节同样不可轻视。对于每一个焊点而言, 都要进行处理, 处理的要求是不能有毛刺, 没有毛刺之后, 要使用绝缘漆去把它覆盖住, 这么做的目的是防止震动时出现金属碎屑。螺丝紧固件选用不锈钢这种材质制成, 并且要涂上螺纹锁固胶, 这样做是为了保证设备就算在长期震动的状况下, 也不会出现松脱的情况。实际上, 防爆RFID不是对普通设备简单地套个外壳, 而是从芯片、天线、供电到结构, 把“安全”融入到每一个细微之处。

防爆RFID的安全理念, 贯穿到整个产品构建进程之中。芯片有着精准设计, 天线进行合理布局, 供电系统实现稳定供应, 结构完成稳固搭建, 当中每一个环节, 都严格依照安全标准。它并非是表面简单防护, 而是深入至骨髓的精细雕琢, 把“安全”这两个字, 实实在在刻入产品每一个微观与宏观细节里, 使安全变为其与生俱来的特质, 并非事后附加。