专利名称：一次性智能温度标签的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子温度记录仪器，尤指一种封装简畢、启停方 式新颖、启用前无须人工设置、下载方式独特及功能灵活的一种一次性智 能温度标签。
背景技术：
目前已经有很多种类型的电子温度记录仪器面市，它们普遍的特点是 体积较大、使用不便、设置和操作步骤烦琐、数据读取不稳定易丢失以及 价格昂贵。由于采用传统的塑料外壳封装方式，造成仪器的外型体积较大， 不便在物流系统中和货物一起夹带运输，可能由于运输过程中的颠簸和碰 撞，造成仪器本身或运输货物的损坏。所有仪器的出厂参数都是默认的初 始设置，并不能很好的适应客户的实际需求，比如报警的高低限、启动延 时和报警延时等等参数，如果不符合实际应用情况，客户必须自行调整， 在物流系统中，很多从业人员并无工科的学历背景，简单的参数设置也可 能给操作者带来困惑，这样的操作和设置的不便也给客户的物流系统造成 了一定的效率损失。很多电子温度记录仪器都是采用串行口进行数据传输， 有的甚至还在利用并行口进行数据传输，操作非常烦琐，存在数据下载速 率低，传输不稳定等缺点。现在流行的电子温度记录仪器价格昂贵，给客 户的成本预算造成很大的压力。

发明内容，
本实用新型针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种一次性智能
温度标签，价格便宜，采用通用USB接口，使用方便，不需要借助特定的 数据读取设备来提取其内部的温度数据，同时，设计停止电路，可通过PCB板件的可折断设计触发，可以截留和存储有效的温度数据，提高数据的纯 洁度。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成-
一种一次性智能温度标签，包括核心功能电子线路板，所述核心功能
电子线路板制作所需的PCB板一端设置有基于USB通信协议的数据收发接 口，所述数据收发接口封闭连接有可折断PCB板件。
核心功能电子线路板上设置有使一次性智能温度标签退出工作状态的 停止电路，所述可折断PCB板件受力折断后，即触发所述停止电路，使一 次性智能温度标签停止工作。
核心功能电子线路板含有核心微处理器、温度传感器、数据存储器、 实时时钟电路、数据收发接口，以及可触发核心微处理器进入工作状态的 启动电路，其中所述启动电路开关上焊接有柔性线路板启动条，柔性线路 板启动条上设置有开口；所述核心微处理器是具有对温度传感器的测量值 进行自我校准功能的核心微处理器。
核心功能电子线路板表面粘附有不干胶层，在所述不干胶层上与所述 数据收发接口的位置相对应的区域呈开口状；粘附有不干胶层的核心功能 电子线路板封装于套封袋中，所述套装袋置于背胶袋内。
本实用新型的优点在于，体积小、成本低、包装简单，便于携带、运 输，设置与操作简便，启动便捷，随时启停，无障碍下载，能更精准的记 录温度数据，工作可靠性好。

图1是核心功能线路板示意图2是焊接有柔性线路板启动条的核心功能线路板示意图； 图3是折断后形成预期几何形状的核心功能线路板示意图； 图4是不干胶层的展开示意图； 图5是套封用的小袋子示意图；图6是定制的背胶袋示意图； 图7是定制的信息单示意图8是一次性智能温度标签和PC连接示意图。
具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步 详细说明，以便于同行业技术人员的理解。
如图1至图8所示，各参考标号1-22分别表示核心功能线路板l、 核心微处理器2、指示用LED元器件3、电路接口4、电源电路5、启动电 路接口6、停止电路7、基于USB通信协议的数据收发接口8、指定折断力 着力部位9;柔性线路板启动条IO、开口ll、柔性线路板焊盘12;不干胶 层13、基础信息区14、印制状态显示区15、数据收发区16、；套封小袋子 17;背胶袋18、信息单19、智能温度标签粘贴区20; PC 21、 PC上的USB 端口 22。
参见图1、图2，核心功能线路板1采用PCB和SMT工艺制作，设计成 特定的集合形状和步线结构，核心功能线路板l、柔性线路板启动条10制 作完成后，将含有自我校准算法的软件程序用烧录器经电路接口 4写至核 心微处理器2，再将电池焊接至核心功能线路板的电源电路5，完成之后将 柔性线路板启动条10的柔性线路板悍盘12焊接至核心功能线路板上的启 动电路接口5，硬件制作完成。再利用连接线将基于USB通信协议的数据 收发接口 8和PC的USB端口 22相连，启动自我校准程序，进行校准，再 对智能温度标签的工作参数进行设置。
参见图4，为本实施例的不干胶层13，将数据收发区16裁成开口状， 与核心功能线路板1的数据收发接口 4相吻合，印制状态显示区15与核心 功能线路板1的指示用LED元器件3吻合，在基础信息区14印制相应的图 文信息，例如产品Serial No、产品Model No、商标等，再将不干胶层沿 中线直接粘贴于核心功能线路板1的正反两面。参见图5，将粘贴好不干胶层13的核心功能线路板1放入套封小袋子 17,再将其封严。
参见图6、图7，分别为定制的背胶袋和信息单，将上述封好的智能温 度标签粘贴于信息单19的智能温度标签粘贴区20，再填写表单信息，完成 后撕毁柔性线路板启动条IO，将力作用于开口ll，至此，智能温度标签进 入工作状态。将智能温度标签和信息单一并放入背胶袋18，再将背胶袋18 粘贴至目标货物。
参见图3、图8，目标货物运达目的地后，取出一次性智能温度标签， 除去套封小袋子17，再将折断力作用于指定折断力着力部位9，由此便将 基于USB通信协议的数据收发接口 8裸露在外，然后将基于USB通信协议 的数据收发接口 8直接插至PC 21的USB端口 22，再打开专用的数据下载 和分析用的上位机软件，下载一次性智能温度标签内的温度数据并进行分 析。其中，制作核心功能线路板所需的PCB板设计成特定的几何形状和布 线结构，并在PCB板上明确标示出可折断部位，当预期的折断动作发生后， 会产生两种效果， 一是将基于USB通信协议的数据收发接口裸露在外，二 是核心功能线路被上的停止电路便接收到折断事件发生信号以停止智能温 度标签继续工作。随后就可以将裸露在外的基于USB通信协议的数据收发 接口直接插至PC的USB端口，打开专用的上位机软件对智能温度标签内 部存储数据进行下载和分析。
在本实施例中，所述核心功能电子线路板上含有核心微处理器、温度 检测单元、记录温度数据的存储单元、实时时钟电路、数据收发接口、指 示各种运行状态用的LED元件，以及用以接收外部柔性线路板启动条的启 动信号并触发核心微处理器进入工作状态的启动电路和接受折断事件发生 信号的停止电路。
其中，核心功能线路板上的电源电路中，电源采用市场上常见的各种 型号和大小的纽扣电池。核心微处理器采用市场上现成的而且品质稳定的小型的各类单片机，实现对其他部件的控制。核心功能电子线路板上含有 温度传感器，温度传感器采用市场上现成的而且品质稳定的各类数字化温
度传感器，典型精度为0.5-C，负责采集环境温度，并发送给核心微处理器 处理。由温度传感器采集到的环境温度数据和实时时钟电路提供的时间戳 经过核心微处理器的处理后发送给数据存储器予以存储，数据存储器采用 市场上现成的而且品质稳定的各类EEPROM，存储空间大小视需要记录的温 度数据量多少而定。核心微处理器通过数据收发接口获取外部设备给予的 绝对时间，并将此绝对时间和实时时钟电路进行同步，同步后的实时时钟 电路开始记数并自增，在核心处理器记录温度数据的同时，给此温度数据 打上时间戳。
核心功能线路板上还设计了启动电路，此电路用以接受柔性线路板 (FPC)启动条的启动信号，启动电路接受此信号后，将触发核心微处理器 进入工作状态。柔性线路板启动条以PE等阻燃材料为基础，在其上面制作 一些特殊的电路，设计成特定的外型和尺寸，启动条上还有开口，以便撕 毁，撕毁后产生一种特殊的状态，告知核心功能线路板上的启动电路以启 动标签进入工作状态。
核心功能线路板还设计了停止电路，此电路用于接收预期的折断事件 的发生信号，并使一次性智能温度标签退出工作状态。核心功能线路板上 设计了一个基于USB通信协议的数据收发接口，数据收发接口主要功能是 用于接受外围设备的设置信息和发送智能温度标签所记录的温度数据，设 置信息包括与智能温度标签所实现的功能相关的所有参数，例如采样频率， 记录间隔，记录周期，报警温度上下限，延时启动，延时报警，产品Serial No，产品Model No等等信息，核心微处理器根据数据收发接口获取的上述 信息来调整智能温度标签的相应功能，以实现智能温度标签的灵活配置。 核心功能线路板上还包含了指示用的LED元件，该指示元件用于指示启动 开始、温度超限、报警 时或正常运行状态等各种事件和信息。核心微处理器是具有对温度传感器的测量准确度进行自我校准功能的 核心微处理器，即固化了自行设计的包含有自我校准算法的程序软件。自 我校准程序可以通过数据收发接口接受外部设备的命令后自动运行，在含 有自我校准算法的程序软件自动运行以前，将电子温度记录装置放置在一 个已知的温度场环境中，程序运行后会得出温度传感器采集的数据和此温 度场的真实温度值的偏差量，核心微处理器会保存这个偏差，以便在后续 的测量和记录工作中修正获取的环境温度数据，由此改善智能温度标签的 测温的准确度。
在外观包装上，采用不干胶层直接粘贴于核心功能线路板正反两面的 方式，不干胶层表面可以定制印刷各种信息，包括产品序列号、产品型号、 条形码、公司信息和一些修饰图文，其尺寸视核心功能线路板的尺寸大小
而定。再在外层采用各种透明的尼龙或PET或复合材料的小袋子套封，以 起到防水防尘的作用，材料均须符合各应用行业的行业规范，推荐采用PET 材质。
在不干胶层表面一些特定的位置可印制特定的信息，例如封装时，对 照核心功能线路板LED指示元件的焊接位置，在不干胶层表面的相应位置 印制特定的信息以提示LED指示元件的直观意义。如图1、图4，根据不 干胶层14掩盖下的基于USB通信协议的数据收发接口 8的位置，将相应 的不干胶层区域即数据收发区16，裁空成开口状，以将数据收发接口直接 暴露在外，便于PC读取数据。
成品的智能温度标签在现场使用的时候，将其放入专为其设计的背胶 袋，背胶袋里再放置定制的信息单，信息单上设计的信息表单包含可由操 作人员自行填写的智能温度标签工作的起止时间、目标运输工具的号牌、 目标货物的内容以及各种修饰图文等等信息。然后再将整个背胶袋粘贴于 目标货物即可。也可直接将智能温度标签以贴、捆、绑或系的方式附着于 目标货物。信息单上设计特定的区域用于粘贴智能温度标签，粘贴的介质采用可
移除胶贴(Glue Dot)，它是一种预成型的、可双面粘贴的透明胶点，适用 的材质包括纸、布、木、海棉、水松、玻璃、胶、金属物料、塑料、聚 苯乙烯泡沫塑料等的许多材料，它的特点是颜色透明、即开即用、无痕移 位和不伤表面。
本实施例采用自行设计的柔性线路板启动条使仪器启动方便，折断事 件命令仪器停止工作，从根本上杜绝了传统按钮启停方式存在的误动作问 题。含有的自我校准算法的软件程序，可以让仪器在出厂、使用和回收后 均可进行自我校准，修正了现存的数字温度传感器的固有测量误差，改善 各个数字温度传感器由于生产批次不同而出现的测量不一致性，极大的提 高了智能温度标签的测量准确度。
本实施例中各个工作参数可以预先配置，不需要客户在使用现场自己 设置，省去了由于客户自行设置带来的不便和设置参数的人为错误。
本实施例产品外观封装极其精简轻便，先用印有各种信息的不干胶层 粘贴于PCB板的正反两面，然后再用各种材质的小袋子套封，既达到防水 防尘的效果，又可以使智能温度标签的体积大大縮减。在现场使用的时候， 填好信息单，撕毁启动条，放入背胶袋，然后再将背胶袋粘贴于目标货物 即可。
在完成任务后，按说明折断核心功能线路板，并将其插至PC的USB端 口，下载并分析其内部的历史温度数据，外观精美，操作简便，工作方式 新颖。
本实用新型的优点是它不需要借助特定的数据读取设备来提取其内 部的温度数据，将它自带的USB接口直接插入PC的USB端口便可以下载 其内部数据.PCB设计成一定的几何形状，便于使用者在一次性智能温度标 签使用完成后施加微小的外力便可将其折断，并由此触发停止电路，使一 次性智能温度标签停止工作。停止电路的添加，方便使用者在必要的时候停止一次性智能温度标签 继续工作，这样可以截留和存储有效的温度数据，防止将一次性智能温度 标签移开目标货物之时记录和存储无效数据，提高数据的纯洁度，避免后 期数据分析因为无效数据的存在而引发争议。
USB接口封闭在PCB板内可保护接口不受外力破外，封闭在板内也可 以保持一次性智能温度标签整体几何外观的规则和美观。
权利要求1.一种一次性智能温度标签，包括核心功能电子线路板，其特征在于制作所述核心功能电子线路板所需的PCB板一端设置有基于USB通信协议的数据收发接口，所述数据收发接口封闭连接有可折断PCB板件。
2. 如权利要求1所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述核心 功能电子线路板上设置有停止电路，所述可折断PCB板件连接控制 所述停止电路。
3. 如权利要求1所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述核心 功能电子线路板含有核心微处理器、温度传感器、数据存储器、实时 时钟电路、数据收发接口，以及可触发核心微处理器进入工作状态的 启动电路，其中所述启动电路开关上焊接有柔性线路板启动条。
4. 如权利要求3所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述柔性 线路板启动条上设置有开口。
5. 如权利要求3所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述核心 微处理器是具有对温度传感器的测量值进行自我校准功能的核心微 处理器。
6. 如权利要求1所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述核心 功能电子线路板表面粘附有不干胶层，在所述不干胶层上与所述数据 收发接口的位置相对应的区域呈开口状。
7. 如权利要求6所述的一种一次性智能温度标签，其特征在于所述的粘 附有不干胶层的核心功能电子线路板封装于套封袋中，所述套装袋置 于背胶袋内。
专利摘要本实用新型涉及一种电子温度记录仪器，尤指一种封装简易、启动方式新颖、启用前无须人工设置、下载方式独特及功能灵活并可回收的一次性智能温度标签。本实用新型采用嵌入了测量温度自我校准程序的核心处理器，简单实用的外封包装，PCB板上设置有使核心微处理器退出工作状态的停止电路，PCB板内部设置有基于USB通信协议的数据收发接口，PCB板表面标示有可折断部位，沿可折断部位折断后，PCB板呈特定几何形状，USB接口即裸露在外，并触发停止电路，使温度标签停止工作。本实用新型的优点在于，一次性智能温度标签体积小、便于携带、设置与操作简单、能更精准的记录温度数据、价格低廉。
文档编号G01K1/02GK201382819SQ200920070219
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者瑶 王, 锐 王, 黄央辉, 黄建义 申请人:上海腾森电子科技有限公司