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Vérification optionnelle de l'isolant RFID, généralement effectuée dans un laboratoire à température normale. Coller une feuille d'entretoise sur la plaque métallique, mesurer la distance avec un modèle fixe d'étiquette et de lecteur d'écriture, le taux de récupération atteint la valeur de spécification, le schéma est adopté.
Ce processus implique une hypothèse: la performance de l'isolant reste stable dans la plage de température de service. Les étiquettes dans la logistique de la chaîne du froid doivent fonctionner de - 30°C à - 10°C pendant plusieurs heures à plusieurs jours; Les étiquettes dans les entrepôts industriels et les scènes extérieures peuvent être exposées à des températures allant de 50 °C à 80 °C pendant de longues périodes. A ces températures, ni la Perméabilité magnétique ni la constante diélectrique de l'isolant ne sont des valeurs normales de température, les conditions de résonance de l'antenne de l'étiquette changent avec elle et il peut y avoir une dégradation par lots de la distance de lecture de l'étalon à la température normale.
La température change de deux paramètres, pas un
Une antenne RFID Tag est une structure résonante dont la fréquence de résonance est déterminée conjointement par les dimensions géométriques de l'antenne et l'environnement du milieu environnant. Une lame d'espacement est collée à proximité de l'antenne et participe à la résonance par deux paramètres:
Perméabilité magnétique μ '
Affecte la distribution du flux magnétique du champ proche de l'antenne, modifiant l'inductance équivalente de l'antenne. Lorsque μ 'varie avec la température, l'inductance dérive avec elle.
Constante diélectrique ε '
Modifier la distribution de la capacité autour de l'antenne, ce qui équivaut à superposer une composante à la capacité de l'antenne. Lorsque ε 'varie avec la température, la capacité dérive avec elle.
Les directions de changement des deux paramètres ne coïncident pas toujours. Le µ 'de la ferrite diminue généralement avec la montée en température avant d'approcher la température de curie, tandis que l'epsilon' de la matrice polymère augmente généralement avec la montée en température (polarisation dipolaire renforcée). L'un fait monter la fréquence de résonance et l'autre la baisse, l'effet net dépendant de la contribution relative du système de matériaux et du type d'antenne.
C'est là que réside le problème du coefficient de température: on ne peut généraliser le comportement thermique de l'isolant avec un seul indicateur de « stabilité en température », il faut confirmer respectivement les courbes de température de µ 'et de ε', ainsi que l'impact réel des deux sur la résonance de l'antenne de l'étiquette cible lorsqu'elles sont superposées.
Scènes de chaîne du froid: variation de μ 'à basse température désaccordée avec l'étiquette
La température de la scène de la chaîne du froid est généralement comprise entre - 30°C et - 10°C. Dans cet intervalle, le µ 'de l'espaceur de ferrite peut être supérieur à la température normale - le champ d'anisotropie magnétocristalline à basse température est renforcé pour une partie de la formulation de ferrite et le µ' augmente. La montée en µ 'augmente l'inductance équivalente de l'antenne de l'étiquette, la fréquence de résonance étant décalée vers les basses fréquences.
Effet de superposition du décalage cryogénique avec l'eau condensée
Si l'antenne de l'étiquette a été accordée à la fréquence cible à température normale (par example 915 MHz pour la bande UHF), le décalage de résonance résultant de la montée en µ 'à basse température peut faire dévier l'antenne de la bande de fonctionnement du lecteur - enregistreur. Le décalage dépend du coefficient de température de µ 'et de l'épaisseur de l'espaceur, le décalage de l'espaceur mince étant faible et le décalage de l'espaceur épais étant important.
Une autre variable du scénario de la chaîne du froid est l'eau condensée. Lorsque l'étiquette est retirée de la chambre froide, le film d'eau condensé en surface (ε 'environ 80) modifie considérablement l'environnement diélectrique autour de l'antenne, entraînant davantage la fréquence de résonance. Cet effet est complètement invisible dans les tests à température normale, mais il est répété dans les opérations réelles de la chaîne du froid.
Stockage à haute température: dérive de résonance dominée par ε′ Rise
Dans les scénarios d'entreposage à haute température (50°C - 80°c), l'epsilon 'de la matrice de polymère augmente avec la température, un effet généralement plus important que la variation de μ'. La montée de ε 'augmente la capacité de l'antenne et décale la fréquence de résonance vers les basses fréquences.
Décalage de résonance et dégradation de la distance de lecture
Pour les étiquettes UHF, le décalage de la fréquence de résonance vers les basses fréquences signifie que l'adaptation de l'antenne dans la bande cible, telle que 860 - 960 MHz, devient mauvaise, que l'efficacité de rétrodiffusion diminue et que la distance de lecture est réduite. Pour les étiquettes HF / NFC, la montée de ε 'dévie également la fréquence de résonance de 13,56 MHz, ce qui se traduit par une diminution de la distance de lecture ou un échec de communication.
Dérive irréversible après vieillissement à haute température
Les températures élevées accélèrent également le vieillissement de la matrice polymère. Après une exposition prolongée à des températures élevées, la densité de réticulation et la distribution des groupes polaires de la matrice changent et la valeur de la température normale de ε 'peut également subir une dérive irréversible. Cela signifie que l'option de feuille d'espacement pour la scène à haute température, non seulement la performance instantanée à haute température doit être confirmée, mais également le taux de rétention des performances après vieillissement à haute température.
Pourquoi les données de distance de lecture de température normale ne peuvent pas prédire la performance des scénarios de température
Les données de distance de lecture à température normale sont des valeurs numériques uniques mesurées à une température spécifique. Elle ne décrit pas la courbe de variation de la distance de lecture en fonction de la température et ne distingue pas les contributions respectives de µ 'et ε'. Dans un scénario de chaîne du froid ou de température élevée, les ingénieurs ont besoin d'une « courbe distance de lecture - température» plutôt que d'un point de température normal.
Plus important encore, les coefficients de température des différents systèmes de matériaux varient considérablement. Le coefficient de température µ 'de la feuille d'isolant de ferrite et le coefficient de température µ' de la feuille d'isolant nanocristallin sont différents; Les coefficients de température ε 'de la matrice en caoutchouc de silicone et de la matrice époxy sont également différents. En comparant latéralement différents systèmes de matériaux avec des données de distance de lecture à température normale, on peut conclure le contraire dans un scénario de température – un schéma avec un taux de récupération de la distance de lecture plus élevé à température normale peut se comporter moins bien à la température cible en raison d’un coefficient de température plus élevé.
Jugement du type d'isolant RFID à partir de "température - stabilité de résonance"
Tout d'abord, les fournisseurs sont tenus de fournir des courbes de température μ 'et ε' dans la zone de température cible, plutôt que de fournir uniquement des données à point unique sur la température normale.
Le scénario de la chaîne du froid doit confirmer l'amplitude de variation μ 'dans l'intervalle de - 30 °C à 0 °C; Les scénarios de températures élevées devraient confirmer l'amplitude de variation de ε 'dans l'intervalle 50 °C - 80 °C. Si le fournisseur ne peut fournir que des données de température normale, l'applicabilité du scénario de température ne peut être jugée.
Deuxièmement, différencier les contributions du coefficient de température μ 'et du coefficient de température ε' plutôt que de simplement regarder la "stabilité intégrée".
Les deux peuvent changer dans des directions opposées et l'effet net dépend du type d'antenne de l'étiquette. Le choix du type doit confirmer si le fournisseur est en mesure de fournir des données de température respectives pour μ 'et ε', ainsi qu'une estimation du décalage de la fréquence de résonance de la bande cible après la superposition des deux.
Troisièmement, la distance de lecture est remise à l'épreuve avec l'étiquette réelle à la température cible pendant la phase d'échantillonnage, au lieu d'être libérée après la mesure à la température normale
Les scénarios de chaîne du froid doivent être testés dans des boîtes à basse température et les scénarios à haute température dans des boîtes à température constante, en utilisant des modèles d'étiquettes et des substrats métalliques conformes à l'application réelle. Le but de la multimétrie est de confirmer si le décalage de résonance est toujours dans la plage de tolérance de la puce d'étiquette.
Quatrièmement, dans le scénario de longue durée de vie à haute température, prenez la dérive ε 'après vieillissement à haute température comme terme de vérification indépendant
Une exposition prolongée à des températures élevées peut entraîner des modifications irréversibles des propriétés diélectriques de la matrice polymère. Lors de l'option, le fournisseur doit être invité à fournir des données de variation de ε 'après stockage à haute température (par exemple, 85 ° C / 1000 heures), confirmant la stabilité de la résonance après vieillissement.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits d'espaceur RFID couvre les trois bandes LF, HF / NFC et UHF et peut fournir des données de courbe de température μ 'et ε' dans la zone de température cible, ainsi que des données de rétention des propriétés diélectriques après vieillissement à haute température.
Le support du produit pour l'appariement du système de matériaux en fonction des conditions de température réelles de la chaîne du froid ou des scénarios à haute température aide les ingénieurs à prédire avec précision le décalage de résonance et la performance de la distance de lecture dans les scénarios de température. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.