RFID genom aluminium?

[FS]

Jag har provat med passerkort (125kHz tag) och läsare utan lycka. Spontant är jag inte direkt förvånad. Sedan läste jag lite i denna App-note från Microchip:

In an RFID application utilizing the VLF (100 kHz – 500 kHz) band, the wavelength of the operating frequency is a few kilometers (l = 2.4 Km for 125 kHz signal). Because of its long wavelength, a true antenna can never be formed in a limited space of the device. Alternatively, a small loop antenna coil that is resonating at the frequency of the interest (i.e., 125 kHz) is used. This type of antenna utilizes near field magnetic induction coupling...

Magnetiskt kopplat, magnetism fungerar ju genom aluminium. Eller ja iaf mina kylskåps magneter. Borde inte då lågfrekvent RFID fungera genom aluminium?

[prototypen]

Nej, det fungerar ej. Aluminiumet (och andra ledande ämnen) komer att fungera som ett kortslutet varv och dämpa signalen. Permanentmagneter är så att säga DC.

Protte

[FS]

Ok, dämpas säger du...

Innebär det att för tunn aluminium så skulle det fungera, eller för lägre frekvenser? Att skärma en vanlig 50Hz nättrafo med aluminiumfolie håller ju inte 50Hz fältet ute. Om vi bortser från konventionella RFID prylar vars lägsta frekvens är ned mot 125kHz och tänker oss en 4 mm aluminiumplåt, hur långt ned i frekvens måste man då gå för att kummunicera genom plåten? Det beror väl även på effekten också, hmm...

Spelar det någon roll om en järnkärna används?

[Josty Kid]

Jag tror att det blir väldigt svårt med standardprodukter. Det finns ett antal frekvensband som används för RFID, där 125khz är det lägsta. Jag tror tyvärr inte att det är möjligt att hitta några taggar eller ens chip med lägre frekvens för att göra egna taggar. Problemet är ju dubbelriktat, först skall energin till mottagaren som laddas upp och kan starta att kommunicera. Energin för återföringen är inte stor.

Bara för att ge en uppfattning om hur det fungerar i praktiken så finns det några tumregler.
Ju större antenn du gör desto längre överföringsavstånd, för 125khz har du ungefär samma avstånd som diametern på antennen.
Har du metall bakom taggen så minskar läsavståndet med upp till 80% med 7mm avstånd mot metall med 20%. Metall framför har jag tyvärr aldrig provat, men kan göra det.

Frågan är vad du behöver? Det är enklare att föreslå en lösning och veta vad jag skall prova.

[FS]

Det jag behöver är att kunna kommunicera ut genom en runt 4 mm tjock sluten aluminium burk. Helst på passivt RFID-vis, dvs att skicka energi in i burken och reflektera ut. Eventuellt går det bra med lite batteribackup inifrån burken (typ semi-passiv RFID).

Klurade lite över aluminium vs. induktion:
En induktionshäll kör väl med runt 20-40 kHz. Detta fungerar ju inte på aluminiumkastruller. Om en stålkastrul ställs i en aluminiumkastrull på en induktionshäll borde det gå att koka i den, eller? Om det fungerar borde det gå att "tala" genom aluminium vid lägre frekvenser.

[blueint]

Ta en ferrit och linda, skicka pulser med ferriten kloss inpå metallen. Gör motsvarande på andra sidan och koppla till oscilloskåp så har du svaret

[SvenW]

För aluminium och 125kHz så är inträngningsdjupet, dvs djupet där signalen dämpats till 1/e eller 0.37, ca 0.3 mm. Om signalen skall tillbaka igen så dämpas den en gång till. Försvinnande lite går igenom om plåttjockleken är 4 mm.

[FS]

SvenW: Hur förhåller sig inträngningsdjupet till frekvensen? Hur är det vid säg 20kHz? 1kHz? Var kan jag läsa mer innan jag lindar mig en spole och prövar?

[SvenW]

delta = sqrt(2/(omega*g*mu))

delta är inträngningsdjuper i meter.
omega = 2*pi*f
g = metallens konduktivitet i siemens per meter
my = permeabiliteten, vakuumpermeabiliteten gäller för aluminium = 4*pi*10-7 Vs/Am

googla på skin depth

[Josty Kid]

Jag har provat och det funkar inte med standard RFID läsare och taggar 125khz genom 4mm aluminium. Inte förvånande men det är alltid intressant att prova!

Innan du grubblar för mycket på frekvenser så borde du kolla om du kan få tag på taggar eller chip som du kan använda vid andra - lägre - frekvenser.

Om du bara skall ha koll på unika burkar kan du ju etsa märkning, streckkod eller data matrix och läsa av på utsidan.