"読取り装置アンテナと、インピーダンス補償器と、校正器と、同期サンプラと、同期サンプラから信号を受信し処理するデジタルプロセッサとを備える携帯型インピーダンス読取り装置。同期サンプラが、主発振器、干渉性クロック発生回路又は両方を備える、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。同期サンプラが、主発振器及び干渉性クロック発生回路と通信しているデジタルダイレクトシンセサイザを備える、請求項2記載の携帯型インピーダンス読取り装置。デジタルダイレクトシンセサイザが読取り装置アンテナと通信している、請求項3記載の携帯型インピーダンス読取り装置。デジタルプロセッサが1以上のアナログデジタル変換器を備える、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。デジタルプロセッサが、参照アナログデジタル変換器及びサンプルアナログデジタル変換器を備える、請求項5記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置がリアルタイムでモニタする、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置が共振センサに誘導結合される、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置が、センサの実インピーダンススペクトル及び虚インピーダンススペクトルを読み取る、請求項8記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置が、センサの実インピーダンススペクトル及び虚インピーダンススペクトルを読み取り、センサのインピーダンス応答の2以上のパラメータを同時に計算する、請求項8記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置が、センサの実インピーダンススペクトル及び虚インピーダンススペクトルを読み取り、単一のセンサからのFp、Fz、F1、F2、Zp、Z1及びZ2を同時に計算する、請求項8記載の携帯型インピーダンス読取り装置。インピーダンス読取り装置の表面が、共振センサを受け入れるアダプタを備える、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。共振センサがパッシブRFIDセンサである、請求項12記載の携帯型インピーダンス読取り装置。デジタルプロセッサが、メモリ、コントローラ、無線送受信器又はそれらの組み合わせと動作可能に関連している、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。温度補償器をさらに備える、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。温度補償器がインピーダンス補償器と一体である、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。グロブトップをさらに備える、請求項1記載の携帯型インピーダンス読取り装置。請求項1記載のインピーダンス読取り装置を備える無線システム。ポータブルコンピュータプロセッサ、携帯情報端末、携帯電話又はそれらの組み合わせを備える、ポータブルデジタルデバイスをさらに備える、請求項18記載の無線システム。ポータブルデジタルデバイスが近距離通信可能である、請求項18記載の無線システム。読取り装置アンテナを備える第1の層と、無線周波数エレクトロニクス及び中間周波数エレクトロニクスを備える第2の層と、デジタルダイレクトシンセサイザ、参照アナログデジタル変換器、サンプルアナログデジタル変換器及びデジタル信号プロセッサを備える第3の層とを備え、層がハウジング内に配置される携帯型インピーダンス読取り装置。USBインターフェースをさらに備える、請求項21記載の携帯型インピーダンス読取り装置。ハウジングが、約2×2×1cm3~約15×15×5cm3の範囲の寸法を有する、請求項21記載の携帯型インピーダンス読取り装置。環境の化学的、生物学的又は物理的パラメータの1以上を定量化する方法であって、携帯型インピーダンス読取り装置を使用して、共振振動数にわたってLCRセンサの周波数依存インピーダンス応答を測定し、LCRセンサからの2以上の一変量応答を同時に計算し、LCRセンサからの2以上の一変量応答の多変量解析を使用して解析し、多変量解析の結果を格納された校正値に相関させて、パラメータレベルに対する測定したセンサ応答の定量値を提供することを含んでなる方法。LCRセンサからの2以上の一変量応答を同時に計算することが、インピーダンス応答を中央演算センタに無線送信することをさらに含む、請求項24記載の方法。解析若しくは相関又は両方が中央演算センタで行われる、請求項25記載の方法。第1のセンサからの2以上の応答及び第2のセンサからの1以上の応答が中央演算センタに送信され、第1及び第2のセンサが互いに近接して配置される、請求項24記載の方法。中央演算センタから携帯型インピーダンス読取り装置に定量値を無線送信することをさらに含む、請求項24記載の方法。解析が定常状態又は動的応答の解析を含む、請求項24記載の方法。一般的には、LCRセンサ若しくはRFIDセンサなどの共振センサからのアナログデータ又はセンサデータは、インピーダンス読取り装置を使用して読み取られる。一般的には、パッシブRFIDタグはアクティブRFIDタグに比べてコスト効率が良いため、パッシブRFIDを使用してRFIDセンサが作成される。しかし、パッシブタグでは、読取り範囲は、周波数、読取り装置の出力電力、アンテナ設計及びRFIDタグへの給電方法によって影響される。ラボ環境では、ライン電力を必要とする嵩高なデスクトップ型のラボ用読取り装置システムが用いられて、共振センサの適用可能性がラボ環境に限定される。従って、かかる共振センサの適用が読取り装置の利用可能性によって制限される。具体的には、現場環境で、即ちラボ環境外の場所で読取り装置を提供するのが困難なことがある。従って、共振センサ向けの携帯型インピーダンス読取り装置を有することが望ましい。一実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置が提供される。インピーダンス読取り装置は、読取り装置アンテナ、インピーダンス補償器、校正器、同期サンプラ及び同期サンプラから信号を受信し処理するデジタルプロセッサを備える。別の実施形態では、本発明のインピーダンス読取り装置を備える無線システムが提供される。さらに別の実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置が提供される。インピーダンス読取り装置は、読取り装置アンテナを備える第1の層、無線周波数エレクトロニクス及び中間周波数エレクトロニクスを備える第2の層、並びにデジタルダイレクトシンセサイザ、参照アナログデジタル変換器、サンプルアナログデジタル変換器及びデジタル信号プロセッサを備える第3の層を備え、それらの層はハウジング内に配置される。別の実施形態では、環境中の化学的、生物学的又は物理的パラメータの1以上を定量化する方法が提供される。方法は、携帯型インピーダンス読取り装置を使用して、共振振動数にわたるLCRセンサの周波数依存インピーダンス応答を測定すること、LCRセンサからの2以上の一変量応答を同時に計算すること、LCRセンサからの2以上の一変量応答の多変量解析を使用して解析すること及び、多変量解析の結果を格納された校正値に相関させて、パラメータレベルに対する測定センサ応答の定量値を提供することを含む。本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことでより十分に理解されるであろう。図面全体を通して、同様の符号は同様の部分を表す。本明細書に開示する実施形態は、共振センサを使用した物理的、化学的及び/又は生物学的検出のための携帯型デバイスに関する。特定の実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置を使用して、共振センサに対応する感知データを得るために共振センサからアナログ信号を収集する。インピーダンス読取り装置は、共振センサの共振センサ回路のインピーダンススペクトルを測定する。一例では、携帯型インピーダンス読取り装置は手持ち型デバイスである。本明細書で使用するとき、共振センサという用語は、インダクタL、コンデンサC及び抵抗器R構成要素を含む等価回路を有するセンサを意味する。L、C及びR構成要素は協調して、所与の周波数で共振する共振回路をもたらす。共振回路の共振スペクトルは、回路のL、C及びR構成要素の変化によって影響される。一例では、共振センサはRFIDセンサであってもよい。RFIDセンサはメモリチップを備えてもよい。メモリチップは、必要な場合にデータを格納し検索するのに使用されてもよい。データは、RFIDセンサのデジタルID又はRFIDセンサの他の任意の情報も含んでもよい。メモリチップは、集積回路ICチップなどの読取り書込みチップであってもよい。或いは、メモリチップは、音響波デバイスチップなどの読出し専用チップであってもよい。共振センサは、様々な物理的、化学的及び/又は生物学的パラメータを測定するのに使用されてもよい。センサは、無線共振センサ又は有線共振センサであってもよい。携帯型インピーダンス読取り装置は、読取り装置アンテナを通して共振センサと動作可能に関連している。無線共振センサは、携帯型インピーダンス読取り装置に無線で連結されてもよい。有線共振センサは、携帯型インピーダンス読取り装置又はセンサシステムの他の構成要素にワイヤを使用して電気的に連結されてもよい。センサが無線センサである実施形態では、インピーダンス読取り装置は読取り装置アンテナと通信していてもよい。センサが有線センサである実施形態では、インピーダンス読取り装置はセンサと通信していてもよい。一実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置は、リアルタイムで及び/又は継続的な形でモニタを行う。異なる2つの方策が感知に使用されてもよい。1つの方策では、センサのインピーダンス応答を変更するため、感知材料が読取り装置アンテナに配置されてもよい。別の方策では、補足のセンサがアンテナ及び随意のメモリチップを横切って取り付けられてもよい。補足のセンサは、センサのインピーダンス応答を変更するのに使用されてもよい。かかるセンサの例は、MethodsandsystemsforcalibrationofRFIDsensorsと題する米国特許出願第12/118,950号に記載されており、その開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。感知材料が読取り装置アンテナに配置される実施形態では、感知材料のいかなる変化もセンサ応答に影響することがある。一実施形態では、アンテナは、部分的には、環境に対して応答する感知材料から作成される。この実施形態では、アンテナは、環境に対して感受性を持ち、化学的、生物学的又は物理的パラメータの1以上を感知してもよい。RFIDタグの共振アンテナ上に感知材料を適用し、RFID共振アンテナの複素インピーダンスを測定することによって、インピーダンス応答は生物学的又は化学的パラメータに相関されてもよい。特定の実施形態では、感受性材料は暴露によって変化して、検体の濃度をトレースする。これらの実施形態では、トレース濃度は、共振回路を構成する電極間に感知材料を配置することによって測定されてもよい。従って、誘電率、寸法、電荷移動及び感知材料の性質の他の変化は、回路の共振特性の変化によって検出されてもよい。有利には、感知材料を有する共振センサは、試験済みの標的それぞれ又は標的に対する個々の応答及び干渉を提供するように構成される。つまり、感知材料を有する共振センサは、検体それぞれに対応する異なる応答を提供してもよい。多変量解析例えば、主要構成要素解析を適用することによって、検体それぞれの複素インピーダンス応答の次元数が単一のデータポイントに帰着する。この処理済みデータはさらに、標的及びそれらの混合物を定量化するのに使用される。本明細書で使用するとき、多変量解析は、1以上のセンサが、互いに実質的に相関してもよく又はしなくてもよい、複数の応答信号を生成する信号解析を指す。センサからの複数の応答信号は、圧力又は温度など、異なる環境条件に対する暴露の応答パターンを構築するのに、多変量解析ツールを使用して解析されてもよい。多変量解析ツールの非限定例としては、標準相関解析、回帰分析、非線形回帰分析、主成分解析、判別関数分析、多次元尺度構成、線形判別分析、ロジスティック回帰又はニューラルネットワーク解析が挙げられる。特定の実施形態では、センサ応答を測定するのに1つを越える周波数が利用されるため、センサの複素インピーダンス応答は多変数応答である。センサ応答は、センサの共振全体にわたって複数の周波数で測定される。例えば、センサが約13MHzで共振する場合、測定周波数及びそれに関連するセンサ応答は、約5MHzから約20MHzまで測定される。この多変数応答は多変量解析によって解析される。センサの多変数応答としては、センサの複素インピーダンスの全スペクトル及び/又はいくつかの個々に測定された特性Fp、Zp、Fz、F1、F2、Z1及びZ2が挙げられる。これらの特性としては、複素インピーダンスの実部の最大値Fp、共振ピーク位置、複素インピーダンスの実部の大きさZp、ピーク高さ、ゼロリアクタンス周波数Fz、インピーダンスの虚部がゼロである周波数、複素インピーダンスの虚部の共振周波数F1及び複素インピーダンスの虚部の反共振周波数F2、複素インピーダンスの虚部の共振周波数F1における信号の大きさZ1、並びに複素インピーダンスの虚部の反共振周波数F2における信号の大きさZ2が挙げられる。他のパラメータ、例えば共振のQ値、位相角及びインピーダンスの大きさは、複素インピーダンススペクトル全体を使用して測定することができる。多変数応答パラメータは、MethodsandsystemsforcalibrationofRFIDsensorsと題する米国特許出願第12/118,950号に記載されており、その開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。一実施形態では、RFIDセンサのRFIDタグはパッシブタグであってもよい。パッシブRFIDタグは、その機能用のバッテリを必要とせず、読取り装置アンテナに接続されるメモリチップを備える。一実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置は、1以上の使い捨て乾電池又は充電式電池で構成される比較的小型のポータブルバッテリなど、携帯型インピーダンス読取り装置に内蔵されるタイプの即ち、内部の有限の電力源に連結されてもよい。或いは、携帯型インピーダンス読取り装置は、電気格子など、遠隔の電力源に配線で接続される電源を使用して動作可能であってもよい。一実施形態では、インピーダンス読取り装置は、センサ情報を得るためにRFIDセンサから限定された距離で配置されてもよい。一例では、インピーダンス読取り装置は狭域マイクロ通信shortrangemicrocommunication用のインピーダンス読取り装置である。本明細書で使用するとき、狭域通信という用語は、接触しているか又は約1m以下の距離にあってもよいデバイス間でのデータの交換を可能にする無線通信技術である、近距離通信を意味する。近距離はまた、電磁放射の波長の数で表現されてもよい。一例では、近距離は、約10未満の波長の距離を含んでもよい。別の実施形態では、インピーダンス読取り装置は、センサ情報を得るためにセンサに直接取り付けられてもよい。RFIDセンサとインピーダンス読取り装置との間の距離は、動作周波数、RF電力レベル、書込み装置/読取り装置の受信感度、アンテナ寸法、データ率、通信プロトコル及びマイクロチップの電力需要を含む設計パラメータによって左右される。パッシブタグはRF電力のマイクロワットからミリワットのみで動作するので、共振センサとインピーダンス読取り装置との間の通信距離は、一般的に近接距離内に限定される。13.56MHzで動作するパッシブタグの場合、読取り距離は一般的に数センチメートル以下である。RF動作電力がより大きく、アンテナ寸法が大きく、且つセンサ寸法が大きい場合、読取り距離は数センチメートルよりも大きいことがある。一実施形態では、インピーダンス読取り装置は、インピーダンス読取り装置によって得られたセンサ情報を解析する中央演算センタと無線で通信していてもよい。一実施形態では、インピーダンス読取り装置は、アプリケーション駆動の信号対雑音比に必要な最小限の出力電力で操作される。一例では、読取り装置アンテナ、インピーダンス補償器、校正器、同期サンプラ及びデジタルプロセッサなどであるがそれらに限定されないインピーダンス読取り装置の構成要素は、低消費電力で統合され、バッテリ源を、即ちエネルギー取得源energyharvestingsourceを使用して動作することができる。エネルギー取得源の非限定例としては、超コンデンサ、周辺光に基づく供給源、人間の動作に基づく供給源、機械振動に基づく供給源、熱エネルギー人間及び機械に基づく供給源、携帯電話からの無線周波エネルギーに基づく供給源が挙げられる。携帯型インピーダンス読取り装置は、無線通信を使用して中央演算センタにセンサ情報を提供してもよい。携帯型インピーダンス読取り装置は、デジタル及びアナログデータを処理するため、ネットワークを介して中央演算センタと通信していてもよい。中央演算センタは、1以上のセンサ若しくは近隣のセンサに直接又は間接的に連結されてもよい。このようにして、携帯型インピーダンス読取り装置は、有利には、他のセンサによって提供される情報へのアクセスを有してもよい。中央演算センタの非限定例としては、中央ハブ又はクラウドコンピューティングクラスタが挙げられる。本明細書で使用するとき、クラウドコンピューティングという用語は、共用資源、ソフトウェア及び情報がコンピュータ及び他のデバイスにオンデマンドで提供される、インターネットベースの演算である。中央処理装置は詳細な応答モデルを作り出すのに使用されることがある。クラウドコンピューティングはコスト及び資本支出を低減してもよい。それに加えて、クラウドコンピューティングは、ユーザの位置又はユーザが使用しているデバイス例えば、パーソナルコンピュータ、移動電話、多機能デバイスのいかんに関わらず、ウェブブラウザを使用してユーザがシステムにアクセスできるようにすることによって、位置独立を提供してもよい。一例では、クラウドコンピューティングクラスタは、例えば、変化する周囲雑音パラメータに基づいて、ユーザ又は自動システムがモデルを動的に展開することを可能にするであろう。かかる周囲騒音パラメータの非限定例としては、温度、湿度及び圧力が挙げられる。いくつかの用途では、これら及び他の環境パラメータは対象の測定値のパラメータであってもよい。周囲騒音パラメータの値は、同じ又は異なるセンサから提供されてもよい。詳細な応答モデルは、同様のタイプの感知情報又は他の測定パラメータに関する異なる感知情報を提供する、近隣のセンサに基づいて発展してもよい。特定の実施形態では、本発明の携帯型インピーダンス読取り装置は、複数のセンサからのアナログ信号を問い合わせてもよい。複数のセンサは、これらのセンサが感知するように設計されている特定の環境パラメータに応じて、同様の又は異なる構造を有してもよい。一例では、異なるセンサからの情報を組み合わせて、異なる環境パラメータに対応するセンサ応答が提供されてもよい。別の例では、いくつかのセンサは、温度又は圧力などの環境パラメータを測定するように設計されてもよく、他のセンサは、化学的又は/及び生物学的検体検出など、他の用途向けに設計されてもよい。一実施形態では、環境中の化学的、生物学的又は物理的パラメータの1以上を定量化する方法が提供される。方法は、ポータブルインピーダンス読取り装置を使用して、共振周波数にわたるLCRセンサの周波数依存インピーダンス応答を測定すること及び、LCRセンサからの2以上の一変量応答を同時に計算することを含む。一例では、第1のセンサからの2以上の応答と第2のセンサからの1以上の応答が中央演算センタに送信されてもよく、第1及び第2のセンサは互いに近接して配置される。一実施形態では、同時計算は、インピーダンス応答を中央演算センタに無線で送信することを含む。多変量解析は、LCRセンサからの2以上の一変量応答に関して行われ、多変量解析の結果を格納された校正値に相関させて、パラメータレベルに対する測定センサ応答の定量値が提供される。一実施形態では、解析、相関又はそれら両方が中央演算センタで行われる。定量値は、携帯型インピーダンス読取り装置に無線で返信されてもよい。定量値は、インピーダンス読取り装置の表示画面に表示されてもよい。解析は定常状態又は動的応答に対して行われてもよい。定常状態センサ応答は、限定期間にわたるセンサからの応答であり、その際、応答は測定時間にわたって感知できるほど変化しない。従って、時間に伴う定常状態センサ応答の測定値は同様の値を生成する。動的センサ応答は、測定される環境パラメータ温度、圧力、化学的濃度、生物学的濃度などが急激に変化した際のセンサからの応答である。従って、センサ応答は測定時間に伴って著しく変化する。従って、時間に伴う動的センサ応答の測定値は応答の動的なサインを生成する。応答の動的なサインの非限定例としては、平均の応答の傾き、平均の応答の大きさ、信号応答の最大の正の傾き、信号応答の最大の負の傾き、信号応答の平均変化、信号応答の最大の正の変化及び信号応答の最大の負の変化が挙げられる。図1は、携帯型インピーダンス読取り装置14に近接した共振センサ12を有するシステム10の一例を示す。一例では、センサ12は、13.56MHzで動作する集積回路読取り/書込みメモリチップを備えたパッシブRFIDタグを備える。携帯型インピーダンス読取り装置14は、読取り装置14に近接して通信している又は例えば、ワイヤを使用してインピーダンス読取り装置14に電気的に直接接続された、RFIDセンサ12の共振インピーダンス応答を測定するように構成される。センサ12は読取り装置アンテナ16に動作可能に連結される。読取り装置アンテナ16はセンサピックアップコイルとしても知られている。読取り装置アンテナ16は、センサ12をインピーダンス読取り装置14に誘導結合する。読取り装置アンテナ16は、インピーダンス読取り装置14の一部であってもよく又はその一部ではなくてもよい。任意に、共振センサ12のデジタル部分を読み取る読取り装置がインピーダンス読取り装置14に組み込まれてもよい。インピーダンス補償器18は、読取り装置アンテナ16に動作可能に連結されてもよい。一例では、インピーダンス補償器18は整合トランスであってもよい。インピーダンス補償器18は、校正器20のインピーダンスを、共振センサ12及び読取り装置アンテナ16の組み合わされたインピーダンスに整合するのに使用されてもよい。インピーダンス補償器18によって、読取り装置アンテナ16と校正器20との間の効率的なエネルギー伝達が可能になる。それに加えて、インピーダンス補償器18はシステム10の電力損失を最小限に抑える。インピーダンス補償器18は、整合トランス、抵抗ブリッジ又は一般化インピーダンス変換器GICなどの能動回路などであるがそれらに限定されない構成要素を含んでもよい。図示しないが、任意に、インピーダンス補償器18は温度補償器を含んでもよい。例えば、温度は、センサ12に対して又は読取り装置アンテナ16に対して望ましくない影響を有する場合が多い。これらの影響を最小限に抑えるため、独立して測定された温度が挙動モデルに使用されてもよい。校正器20は、センサ信号を校正し、且つインピーダンス読取り装置14の適切な動作を検証するのに使用されてもよい。校正器20は校正標準のためのスイッチを備えてもよい。校正器20は、開ループ又は閉ループLCR回路を備えてもよい。校正器20は、測定パラメータの安定した校正済み参照を提供して、望ましくない感知パラメータが測定値に影響するのを低減又は防止し、感知の精度を改善するのに使用される。校正器20はまた、デバイス障害をオペレータに通知する内部自己診断として機能してもよい。望ましくない感知パラメータの非限定例としては、温度及びエージングが挙げられる。一例では、エージングとしては、回路基板上のトレースの腐食を挙げることができる。センサ信号の校正によって、センサ12のインピーダンス応答の変化によってセンサ12が暴露される対象の1以上のパラメータの正確な測定が可能になる。一実施形態では、校正器20によって、センサ12を対象のパラメータに最初に暴露することなく、センサ12を自己校正することが可能になってもよい。一例では、自己校正は、センサ12のインピーダンス応答を測定し、センサ12のインピーダンス応答を参照インピーダンス値と比較し、センサの等価回路パラメータを抽出することによって行われてもよい。一例では、インピーダンス読取り装置14の校正方法は、周波数の関数として参照構造のインピーダンスを測定こと及び、測定値を読取り装置の不揮発性メモリに格納された値と比較することを含んでもよい。参照構造の非限定例としては、参照抵抗、参照コンデンサ、参照インダクタ又は参照LCR回路の1以上を挙げることができる。一例では、校正のため、内蔵スイッチ図示なしがインピーダンス読取り装置14内に設けられてもよい。一例では、センサを校正する方法は、センサのインピーダンスを測定すること、センサのインピーダンスの測定値を1以上のパラメータに関連付けること、1以上の解析的フィッティング係数analyticalfitcoefficientsを計算すること及び、1以上の解析的フィッティング係数をセンサのメモリチップ又は他の任意の既知の場所に格納することを含んでもよい。インピーダンス読取り装置14は同期サンプラ22をさらに備える。同期サンプラ22は、校正済みセンサ信号を校正器20から受信し、校正済みセンサ信号を参照源から得られた参照信号に対して参照する。一例では、参照源はセンサ応答を参照するのに用いられる一連の信号である。一実施形態では参照は正規化を含む。しかし、一般的に参照に使用される他の任意の関数も使用されてもよい。一実施形態では、同期サンプラ22は、センサ信号を参照するのに使用されてもよい1以上の参照信号を発生させてもよい。一実施形態では、同期サンプラ22によって生成された参照信号は、校正器20からの応答を得るのに校正器20のための励起信号として作用してもよい。同期サンプラ22は、直接サンプリングアーキテクチャ、ヘテロダインサンプリングアーキテクチャ、ホモダインサンプリングアーキテクチャ又は副高調波サンプリングアーキテクチャを使用して構築されてもよい。同期サンプラ22は、主発振器、干渉性クロック発生回路及び/又はデジタルダイレクトシンセサイザDDSを備えてもよい。一例では、主発振器は干渉性クロック発生回路とは独立していてもよい。別の例では、主発振器及び干渉性クロック発生回路はDDSと統合されてもよい。DDSは、参照周波数f1及びサンプル周波数f2を生成するための入力としてfDDSclkを受信してもよい。周波数f1及びf2はfDDSclkと干渉する同位相である。一実施形態では、平均電力を最小限に抑えるとともに適切なセンササンプリング率を維持するため、デューティサイクル動作が実行されてもよい。デューティサイクルの方策は、測定値の参照設計並びにサンプリング間隔の間の期間の安定性に類似した安定性をもたらす。f1とf2との間の周波数差は、復調をデジタルで行うために一定に維持されてもよい。この周波数関係一定周波数差及び位相干渉性により、主発振器に同期しない又はそれに位相固定されない信号を平均することによって外部電磁干渉の抑制が可能になる。任意に、DDSからの出力は、最初に低域フィルタ図示なしなどのフィルタに通されて、不要なスプリアス出力がDDSから除去される。フィルタ処理済みの出力は、信号レベルを増加させてRFIDセンサのインピーダンス測定を実施するのに適した励起信号レベルを提供するため、増幅器図示なしに通されてもよい。DDSは所望の測定周波数範囲にわたって掃引されてもよい。一実施形態では、DDSは段階的に掃引されてもよい。一実施形態では、掃引周波数分析器を使用して、掃引周波数分析器の周波数と主発振器との間の差が中間周波数フィルタの帯域幅内であるように、主発振器の周波数を増加させてもよい。DDSからの周波数信号は、読取り装置アンテナの励起信号として使用されてもよい。DDSからの励起信号によって励起されると、読取り装置アンテナ16は磁界を発生してセンサ12と相互作用する。同期サンプラ22はデジタルプロセッサ24に連結される。一例では、デジタルプロセッサ24はデジタル信号プロセッサDSPである。別の例では、デジタルプロセッサ24はADCである。一実施形態では、追加のADCを使用して、センサ12からのアナログ信号をデジタル信号に変換してもよい。次に、デジタル信号はデジタルプロセッサ24を使用して処理されてもよい。一実施形態では、デジタルプロセッサ24は、アナログ直交復調の一般的なひずみ問題を回避するため、複素型デジタル復調器DDMを備えてもよい。DDMは、校正済みのセンサ信号と参照信号との周波数差をサンプルクロックの既知の分画4分の1などにすることによって単純化されてもよい。デジタルプロセッサ24の出力は、供給電圧に比例した振幅及び校正済みのセンサ信号と参照信号との位相差であってもよい。図示しないが、デジタルプロセッサ24はまた、所望の信号を一貫して蓄積する一方で帯域外干渉信号を拒絶することによって読取り装置14の信号対雑音比を向上するため、高速フーリエ変換FFT整合フィルタを含んでもよい。一実施形態では、デジタルプロセッサ24は、後で使用するために測定パラメータを格納するため又は測定パラメータを表示するため又は更なる解析用に測定パラメータをダウンロードするため及び/又は測定パラメータを中央演算ユニットに転送するため、メモリ26に動作可能に連結されてもよい。デジタルプロセッサ24は、遠隔演算ユニット中央演算センタとも呼ばれるなどの外部システムにデバイスを連結するアダプタを有してもよい。一例では、デジタルプロセッサ24は、USBコントローラ28を有してUSBインターフェースを提供してもよい。USBインターフェースによって、インピーダンス読取り装置10を更新することが可能になり、さらに、データを現場で収集し、次に更なる解析用にダウンロードすることが可能になる。別の例では、デジタルプロセッサ24は、外部システムと無線で通信する無線送受信器29などの無線通信手段を有してもよい。例えば、携帯型インピーダンス読取り装置14は、通信モジュールに動作可能に連結されてもよい。通信モジュールは、ネットワークなどの外部デバイスと通信するのに使用されてもよい。特定の実施形態では、表示装置図示なしがデジタルプロセッサ24に動作可能に連結されてもよい。一実施形態では、ハイコントラストカラー半透過型LCD液晶ディスプレイグラフィックディスプレイが、表示装置として使用されてもよい。表示装置のハイコントラスト及び半透過の性質によって、表示装置が現場における屋外の昼光での作業に適するようになる。代替実施形態では、デジタルプロセッサ24を使用する代わりに又はそれに加えて、インピーダンス読取り装置14は遠隔位置のプロセッサを使用してもよい。例えば、遠隔位置のプロセッサは、インピーダンス読取り装置10に対して遠隔に位置する中央演算センタ内に存在してもよい。センサデータアナログ及びデジタルデータの処理に加えて、デジタルプロセッサ24は処理データを表示するように構成されてもよい。特定の実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置14は小型ハウジング図示なし内に配置されてもよい。例えば、携帯型インピーダンス読取り装置14は、約2×2×1cm3~約15×15×5cm3の範囲の寸法を有する適切な長方形の箱型ハウジング内に配置されてもよい。ハウジングは、ハンドル、ピン又はデバイスを様々な場所に簡単に運搬するのを容易にするストラップのための設備を備えてもよい。表示装置はハウジング内の窓に配置されてもよい。共振センサ12は、ハウジング上又はその外部に配置されてもよい。インピーダンス読取り装置14は、センサ12の共振センサ回路のインピーダンススペクトルを測定する。それに加えて、測定スペクトルの解析がインピーダンス読取り装置14で行われてもよい。或いは、解析は、収集されたインピーダンススペクトルを中央ネットワーク位置に送った後に、中央ネットワーク位置で行われてもよい。スペクトルの解析の非限定例としては、複素インピーダンス実部の最大値の周波数Fp、複素インピーダンスの実部の大きさZp、複素インピーダンスの虚部の共振周波数F1及び複素インピーダンスの虚部の反共振周波数F2が挙げられる。センサ回路の構成要素を組み合わせた結果、Fp、Zp、F1、F2、Fz、Z1、Z2などの共振回路パラメータによって形成されたインピーダンス応答及び共振センサから同時に生成される他のものが発生する。図2は、センサのインピーダンスの実部及び虚部の例を示す。曲線30によって示されるように、インピーダンスの実部はパラメータFp32及びZp34を含む。パラメータFp32はインピーダンスの実部の最大値の周波数を表し、パラメータZp34はインピーダンスの実部の大きさを表す。同様に、曲線36によって示されるように、インピーダンスの虚部はF138及びF240を含む。パラメータF138はインピーダンスの虚部の共振周波数を表し、パラメータF240はインピーダンスの虚部の反共振周波数を表す。パラメータF1及びF2は等価回路の異なる構成要素に関連する。センサパラメータの更なる非限定例としては、RFIDセンサの等価回路の応答から抽出できるパラメータ、例えば、共振のQ値、位相角及びRFIDセンサの共振回路応答のインピーダンスの大きさ、並びに当該分野で知られている他のものが挙げられる。F138とF240との間の差はピーク幅に関連する。この例では、F138及びF240は等価回路の異なる構成要素に関連するので、F138及びF240は相関しない。ピーク対称性はインピーダンスの変化によって影響されることがある。他のパラメータは、インピーダンススペクトル全体を使用して、例えば、共振のQ値、位相角及びインピーダンスの大きさ、複素インピーダンスの虚部の共振周波数F138における信号の大きさZ135、複素インピーダンスの虚部の反共振周波数F240における信号の大きさZ237、並びにゼロリアクタンス周波数Fz、インピーダンスの虚部がゼロである周波数39を使用して測定することができる。多変数応答パラメータは、MethodsandsystemsforcalibrationofRFIDsensorsと題する米国特許出願第12/118950号に記載されており、その開示内容は援用によって本明細書の内容の一部をなす。特定の実施形態では、携帯型読取り装置は、現場用途に必要であってもよく又は不要であってもよい、追加の機構及び機能並びに制御可能な機構を備えてもよい。非限定例としては、可変利得及びプログラム可能な利得増幅器、並びに広い周波数範囲にわたる動作能力が挙げられる。インピーダンス変換器及び校正器など、電力サイクリング及びウォームアップの間のドリフトに感受性を持つ構成要素は、測定の性能及び精度を保存するため、完全にオフではない低電力モードで動作してもよい。同期サンプラ及びデジタルプロセッサなどの感受性が低い構成要素は、電力を節約するため、デューティサイクルスリープ間隔の間は完全に電源がオフになる。この方法によって、消費電力の低減がもたらされ、動作のデューティサイクルを減少させることによって省電力が可能になる。電力を保存する他の例としては、時間軸、カウンタ、メモリ及びインターフェースコントローラなどの共通部品を使用できることによって、多チャネルDDSチップ及び多チャネルADC変換器を使用して節約することを挙げることができる。一実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置はバッテリを電源に使用してもよい。一例では、バッテリは標準的な充電式リチウムイオン電池であってもよい。リチウムイオン電池は、好ましいエネルギー/重量比を有し、メモリ効果を有さない。一実施形態では、リチウムイオン電池は、毎分1回の測定及び15のデューティサイクルで、持続時間約13.5時間の電力を提供することができてもよい。一例では、携帯型インピーダンス読取り装置は、約8MHz~約15MHzの周波数範囲にわたって、共振センサ応答のインピーダンス、振幅及び位相を測定する。この例では、携帯型インピーダンス読取り装置は、主発振器及び干渉性クロック発生回路、ダイレクトデジタルシンセサイザDDS、ダウンコンバージョンミクサ及びフィルタ、アナログデジタル変換及びデジタル信号プロセッサを備える。読取り装置アーキテクチャはまた、ローカル通信及びバッテリ充電用のUSBインターフェース、並びに802.15.4ZigBee無線送受信器を包含する。図3は、携帯型インピーダンス読取り装置50を示す。図示される実施形態では、インピーダンス読取り装置50の構成要素はハウジング52の一部分内に配置される。RFIDセンサ54は回路基板56上に配置される。磁界58は読取り装置アンテナ60から発生する。図4は、携帯型インピーダンス読取り装置70の一例の構造の詳細な構造を示す。図示される例では、両面の表面実装設計の方策が使用される。しかし、コネクタ化構成要素又は貫通穴構成要素などであるがそれらに限定されない方策も使用されてもよい。インピーダンス読取り装置70の様々な構成要素を指示するため、リジッドフレックス型の基板の積重ねが使用される。リジッドフレックスダブル回路基板の表面実装構成要素は、形状因子を小さくするために折り畳まれ積み重ねられる。第1のリジッド回路基板74には片面に読取り装置アンテナ72が配置される。読取り装置アンテナ72は、約5MHz~約100MHzの範囲の周波数帯で動作するように設計される。水平コイルアンテナが示されているが、ダイポール、垂直などを含む他のアンテナタイプが使用されてもよい。充電式又は交換式バッテリ76は、リジッド回路基板74の対向面に配置される。バッテリの非限定例としては、リチウムイオン電池又はアルカリ乾電池を挙げることができる。第2のリジッド回路基板78は、無線周波数RFエレクトロニクス80を片面に、また中間周波数IFエレクトロニクス82を他方の面に含む。第3のリジッド回路基板84は、ADC86及びDSP88を片面に、またUSB及び/又は無線アンテナ90を他方の面に備える。異なるリジッド回路基板74、78及び84は、フレックスバンド相互接続92を使用して電子的に連結される。エレクトロニクスを積み重ねられた形態で配置することは、読取り装置50を小型化する助けとなる。図示しないが、インピーダンス読取り装置70の電気的構成要素の他の構成も想起される。例えば、3層の回路基板上に配置する代わりに、電気的構成要素を回路基板の1層又は2層に配置してもよい。電気的構成要素は、1~約10層の範囲の回路基板のいくつかの層上に配置されてもよい。誘導結合の方策によって、センサ及び読取り装置のガルヴァニック分離ワイヤなしが可能になるとともに、所望のパッシブRFIDセンサをセンサ読取り装置の表面上に迅速にスナップ留めすることができる。必要であれば、パッシブRFIDセンサの単純な交換が行われてもよい。図5を参照すると、携帯型インピーダンス読取り装置の小型化は、エレクトロニクスアセンブリ技術を使用することによって最適化されてもよい。小型のエレクトロニクスを実現する際の課題の1つは、パッケージング技術の階層と、製造及び取扱いプロセス全体で使用される相互接続方法にある。パッケージのサイズに加えて、熱の問題並びに感受性回路間の交差結合は、適切なレイアウトを使用することによって低減又は排除される。図示される実施形態では、大型のパッケージにおける問題を排除するため、ICチップはグロブトップで直接接合される。図示されるように、シリコンダイ102は回路基板104に接着され、相互接続は、基板パッド106及びワイヤボンド108を使用して回路基板からチップまで作られる。安定性については、チップ及びそれに対応するワイヤボンド108は、エポキシのドロップ、即ちグロブ110を使用して封入される。グロブトップ法は、低いプロファイル、薄いアセンブリをもたらすことに加えて、構成要素に必要な表面積を大幅に低減する。また、グロブトップ法は、機械的支持を提供し、回路動作を混乱させる恐れがある指紋残留物などの汚染物質を除外する。ワイヤボンディングの代わりに、はんだリフローを用いたフリップチップダイ取付け又はサーモソニックボンディングなどであるがそれらに限定されない、他の相互接続方法が使用されてもよい。特定の実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置は、従来のデスクトップ型のラボ用システムと同じデータ取得の品質を少なくとも維持する。特定の実施形態では、携帯型インピーダンス読取り装置は共振センサに問い合わせ、測定値を復号化しデバイスに送信してもよい。任意に、携帯型インピーダンス読取り装置は復号化した測定値を記録してもよい。復号化した測定値は、ローカル基地局又は遠隔位置に送信されてもよい。一例では、復号化した測定値はZigBee登録商標プロトコルを使用して送信されてもよい。アーキテクチャは、ローカル通信及びバッテリ充電用のUSBインターフェース、並びに低電力通信の方策用の802.15.4ZigBee登録商標無線送受信器を包含する。一実施形態では、周波数応答測定値は限定範囲にわたって周波数をスキャンすることによって得られる。別の実施形態では、周波数応答測定値は限定範囲の全ての周波数を励起することによって得られる。次に、リングダウン信号のフーリエ変換が決定される。インピーダンス読取り装置は、低雑音レベルを維持しながらセンサパラメータを決定することができる。スペクトルパラメータは、部分的には、一定の予め定められた分解能で周波数範囲をスキャンすることによって、更なる多変量解析のために不確実性を最小限に抑えて決定される。波形数は1~10000の範囲であってもよく、スキャン数は1~10000の範囲であってもよい。波形数が2を超える場合、波形は平均化されてもよい。スキャン数が2を超える場合、スキャンは平均化されてもよい。スキャンの共振部分をフィッティングするのに関数が適用されてもよい。一実施形態では、関数は、スキャンの合計データポイントの35以下を含むスキャンの共振部分をフィッティングするのに適用されてもよい。ピーク位置及びピークの大きさは関数を使用して抽出されてもよい。関数の非限定例としては、多項式フィッティング及び重心フィッティングcentroidfitsが挙げられる。インピーダンススペクトルは、周波数範囲にわたって一定の又は可変のスキャン速度で測定されてもよい。周波数範囲にわたる可変スキャン速度は、共振周波数範囲全体にわたってスキャンする間の測定雑音を低減するのに使用されてもよい。インピーダンススペクトルは、周波数範囲にわたって一定の又は可変のスキャン周波数分解能で測定されてもよい。周波数範囲にわたる可変周波数分解能は、共振周波数範囲全体にわたってスキャンする際の測定雑音を低減するのに使用されてもよい。本発明のインピーダンス読取り装置は、ポータブルデバイスを使用して共振センサの共振インピーダンススペクトルを読み取ることができる。例えば、ポータブルデバイスの1以上の実施形態は、誘導結合及びセンサ応答の読出し、センサの狭い共振応答にわたる周波数範囲のスキャン、ピーク位置及びピーク強度の決定の分解能及び信号対雑音比をより高くするための、共振スペクトルの処理、並びに共振センサの共振インピーダンススペクトルの収集を使用する。一例では、インピーダンス読取り装置は、コスト効率の良い処理のため、1以上のクラウドコンピュータクラスタにデータを無線転送する能力を有する。別の例では、インピーダンス読取り装置は、部分的に隣接センサからのデータを使用することによって、近隣のセンサに基づいたセンサモデルを無線で調整する能力を備える。近隣のセンサからのデータは、ネットワークを通してインピーダンス読取り装置に送信されてもよい。一例では、インピーダンス読取り装置は無線システムの一部であってもよい。無線システムの非限定例は、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末PDA、携帯電話又は組み合わせデバイスを含んでもよい。実施例1高度なセンサの共振スペクトルの測定における雑音レベルを最小限に抑える最良のデータ取得条件を決定するため、ネットワークアナライザを使用して測定を行った。収集した複素インピーダンスデータは、ExcelMicrosoft社米国ワシントン州シアトル又はKaleidaGraphSynergySoftware社米国ペンシルヴァニア州レディング及びMatlabMathworks社米国マサチューセッツ州ナティックを用いて操作するPLS_ToolboxEigenvectorResearch社米国ワシントン州マンソンを使用して解析した。可変のデータ取得パラメータには、1ピーク位置を計算するのに使用する、共振ピークを横切るフィッティングポイント数、2集積時間、3スペクトルの平滑化率及び4平均化に使用する波形数を含めた。図6A及び6Bは、雑音レベルを最小限に抑えるのに適したデータ取得条件を示す。図6Aは測定されたZpであり、図6Bは測定されたFpである。図6A及び6Bに示されるように、ノイズを改善したパラメータは、平均化に使用する波形数、次にピーク位置を計算するのに使用する共振ピークを横切るフィッティングポイント数であった。この結果は、センサ応答における最良の検出限界を達成するため、測定の雑音を低減するのに重要であった。図7は、スキャンごとのデータポイント数及び平均スキャン数を最適化することによる、ネットワークアナライザの雑音の改善を示す。実施例2水、メタノール及びエタノールという3つの異なるタイプの蒸気の測定を、ポータブルネットワークアナライザを使用して行った。収集した複素インピーダンスデータは、ExcelMicrosoft社米国ワシントン州シアトル又はKaleidaGraphSynergySoftware社米国ペンシルヴァニア州レディング及びMatlabMathworks社米国マサチューセッツ州ナティックを用いて操作するPLS_ToolboxEigenvectorResearch社米国ワシントン州マンソンを使用して解析した。センサはAuナノ粒子でコーティングした無線センサであった。試験した蒸気は、水、メタノール及びエタノールであり、濃度はそれぞれ4種類であった。収集した複素インピーダンスから、いくつかのパラメータを同時に測定した。これらのパラメータには、Fp、Fz、F1、F2、Zp、Z1及びZ2を含めた。図8A及び8Bは、3つの異なるタイプの蒸気を判別する単一のセンサによる測定を実施するのに使用した、携帯型インピーダンス読取り装置の動作中のグラフを示す。図8Aは、同時測定したFp、Fz、F1及びF2を示す。図8Bは、同時測定したZp、Z1及びZ2を示す。図9A及び9Bは、3つの異なるタイプの蒸気を判別する単一のセンサによる測定を実施するのに使用した、携帯型インピーダンス読取り装置の動作中に行った主成分解析によるスコアプロットを示す。図9Aは、主成分2PC2に対する主成分1PC1のスコアプロットを示す。図9Bは、主成分2PC2及び実験時間に対する主成分1PC1のスコアプロットを示す。主成分解析は、単一のセンサから同時に測定した応答Fp、Fz、F1、F2、Zp、Z1及びZ2に対して行った。この実施例では、3つの蒸気の選択的な判定におけるポータブルネットワークアナライザの動作を実証した。実施例3複素インピーダンスを測定する携帯型インピーダンス読取り装置を、そのバッテリ動作について試験した。携帯型インピーダンス読取り装置は、両面の表面実装構成で構築した。インピーダンス読取り装置は、リアルタイムで無線ZigBee通信して、リチウムイオン充電式電池UltralifeUBP001、3.7V、1750mAhの連続モード及び15のデューティサイクルで動作させた。ポータブルシステムの組立て構成要素の詳細な試験に際して、複数の蒸気の選択的検出の雑音特性及び能力はデスクトップネットワークアナライザと比較可能であった。携帯型インピーダンス読取り装置を備えるパッケージ化システムは13.5時間のバッテリ動作で達成された。本発明の特定の特徴のみを本明細書に例証し記載してきたが、当業者には多くの修正及び変更が想到されるであろう。従って、添付の請求項は、かかる修正及び変更を全て本発明の範囲内にあるものとして包含するものとすることを理解されたい。"