无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法

2021/10/30 00:35 · 传感器知识资讯 ·  · 无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法已关闭评论
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无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法本实用新型涉及温度传感器技术领域,具体为一种无源无线温度传感器。背景技术:所谓温度传感器(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类,随着科

无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法  第1张

无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法

本实用新型涉及温度传感器技术领域,具体为一种无源无线温度传感器。
背景技术:
所谓温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类,随着科学技术的发展,温度传感器的种类也越来越多,而且功能也越来越强大,其中涉及到一种无源无线温度传感器,这种温度传感器不需要使用外来接电源的传感器且可以通过外部获取到无限制的能源的感应传感器,与普通的温度传感器相比,普通的温度传感器采用常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等来进行测温的方式,需要金属导线传输信号,抗电磁干扰、电气隔离、绝缘性能差。光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号,光导纤维具有优异的绝缘性能,能够隔离开关柜内的高压,因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上,准确测量高压触点的运行温度,实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而,光纤易折、易断、不耐高温。积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低,且受开关柜结构影响,在柜内布线难度较大。另外,光纤测温的成本也相对较高。红外测温为非接触式测温,易受环境及周围的电磁场和空气温度干扰,另外开关柜内的空间非常狭小,无法安装红外测温探头,因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离,并需要正对被测物体的表面,要求被测量点能够在视野内并无遮掩,并且表面干净以确保准确性。有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大,并且需经常更换电池,系统维护成本较高。同时,电池不适于在高温状态下工作,特别是高于85摄氏度的高温工作环境。声表面波无源无线传感器:该传感器可以实现无需电池与接收设备之间无线电气连 接,但是,该传感器只能适用压电材料表面测温、表面射频信号传播距离较短、接收设备和该传感器价格昂贵,推广应用受限制,由此可见,现有的用于监控温度的温度传感器,容易受周边环境和电磁场的干扰、耐高温性和绝缘性差、布线和安装复杂、成本高、维护不方便、寿命短。
所以,如何设计一种无源无线温度传感器,成为我们当前要解决的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种无源无线温度传感器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种无源无线温度传感器,包括装置主体,所述装置主体的顶端安装有数码显示管,所述数码显示管的一侧设有信号灯,所述装置主体的侧面安装有电源开关,所述电源开关和信号灯之间电性连接,所述电源开关的底部设有控制面板,所述控制面板的侧面设有固定槽,所述控制面板和固定槽之间固定连接,所述数码显示管的底部设有温度采集模块,所述温度采集模块的内部设有中心轴,所述中心轴的侧面安装有左侧固定块和右侧固定块,所述左侧固定块和右侧固定块均与中心轴活动连接,所述温度采集模块的底部安装有换能器,所述换能器的一侧设有反射删,所述反射删和换能器之间信号连接,所述温度采集模块的侧面设有处理芯片,所述处理芯片的一侧设有电感式自取电电源模块,所述电感式自取电电源模块的内部安装有电感线圈生电线圈,所述电感线圈生电线圈的一侧设有蓄电电路,所述蓄电电路的一侧设有电源管理电路,所述电感线圈生电线圈、蓄电电路和电源管理电路均与电感式自取电电源模块之间信号连接。
进一步的,所述装置主体的顶端安装有无线接收器,所述无线接收器和无线接收模块之间信号连接。
进一步的,所述装置主体的底部安装有若干个对称的支腿,所述支腿和 装置主体固定连接。
进一步的,所述左侧固定块和右侧固定块的底部均设有固定块,所述左侧固定块和右侧固定块均与固定块固定连接。
进一步的,所述温度采集模块的内部安装有A/D转换电路和信号放大电路,所述A/D转换电路和信号放大电路均与温度采集模块信号连接。
进一步的,所述温度采集模块、电感式自取电电源模块、数码显示管和无线接收模块均与处理芯片电性连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该种无源无线温度传感器,通过温度采集模块,处理芯片和无线接受模块供电,电感式自取电电源模块1通过电感线圈生电电路产生感应电流,并通过蓄电电路储存电量,通过处理芯片将处理后得到的全部数据信号通过无线接收器在规定的工作频率段予以实时发送和接收,完成本装置主体的自取电源、测温和无线发送的功能,具有结构简单、安装方便、成本低、可靠和使用效果好等优点,便于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图;
图2是本实用新型的局部结构示意图;
图3是本实用新型的模块示意图;
图中:1-信号灯;2-电源开关;3-控制面板;4-支腿;5-固定槽;6-温度采集模块;7-换能器;8-反射删;9-处理芯片;10-电感式自取电电源模块;11-装置主体;12-无线接收器;13-数码显示管;14-左侧固定块;15-固定块;16-中心轴;17-右侧固定块;18-电感线圈生电电路;19-蓄电电路;20-电源管理电路;21-A/D转换电路;22-信号放大电路;23-无线接收模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部 分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种无源无线温度传感器,包括装置主体11,所述装置主体11的顶端安装有数码显示管13,所述数码显示管13的一侧设有信号灯1,所述装置主体11的侧面安装有电源开关2,所述电源开关2和信号灯1之间电性连接,所述电源开关2的底部设有控制面板3,所述控制面板3的侧面设有固定槽5,所述控制面板3和固定槽5之间固定连接,所述数码显示管13的底部设有温度采集模块6,所述温度采集模块6的内部设有中心轴16,所述中心轴16的侧面安装有左侧固定块14和右侧固定块17,所述左侧固定块14和右侧固定块17均与中心轴16活动连接,所述温度采集模块6的底部安装有换能器7,所述换能器7的一侧设有反射删8,所述反射删8和换能器7之间信号连接,所述温度采集模块6的侧面设有处理芯片9,所述处理芯片9的一侧设有电感式自取电电源模块10,所述电感式自取电电源模块10的内部安装有电感线圈生电线圈18,所述电感线圈生电线圈18的一侧设有蓄电电路19,所述蓄电电路19的一侧设有电源管理电路20,所述电感线圈生电线圈18、蓄电电路19和电源管理电路20均与电感式自取电电源模块10之间信号连接。
进一步的,所述装置主体11的顶端安装有无线接收器12,所述无线接收器12和无线接收模块23之间信号连接,所述无线接收器12在规定的工作频率段予以实时发送和接收。
进一步的,所述装置主体11的底部安装有若干个对称的支腿4,所述支腿4和装置主体11固定连接,所述支腿4由钢铁材料制成,具有良好的防磨性。
进一步的,所述左侧固定块14和右侧固定块17的底部均设有固定块15, 所述左侧固定块14和右侧固定块17均与固定块固定连接,增加了装置的稳定性。
进一步的,所述温度采集模块6的内部安装有A/D转换电路21和信号放大电路22,所述A/D转换电路21和信号放大电路22均与温度采集模块6信号连接,所述A/D转换电路21转换为数据信号,对信号进行处理。
进一步的,所述温度采集模块6、电感式自取电电源模块10、数码显示管13和无线接收模块23均与处理芯片9电性连接,所述数码显示管13可显示装置主体测量的温度。
工作原理:首先,电感式自取电电源模块10分别为温度采集模块6,处理芯片9和无线接受模块23供电,电感式自取电电源模块10通过电感线圈生电电路18产生感应电流,并通过蓄电电路19储存电量,电源管理电路20则对当前蓄电电路19的电量积累情况进行监测,当蓄电电路19储存的电量积累达到一定量时,电源管理电路20将控制蓄电电路19进行供电,以便为温度采集模块6与处理芯片9提供足够强的电流和使无线接收模块23产生足够强的无线射频信号,与此同时,温度采集模块6通过热电阻温度传感器感应到的温度信号首先传送给信号放大电路22予以放大处理,然后通过A/D转换电路21转换为数据信号发送给处理芯片9,处理芯片9再将温度采集模块6发来的数据信号进行处理,然后处理芯片9将处理后得到的全部数据信号通过无线接收器12在规定的工作频率段予以实时发送和接收,即完成本装置主体11的自取电源、测温和无线发送的功能。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

无源无线温度传感器:开关柜无源无线测温系统

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开关柜无源无线测温系统
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开关柜无源无线测温系统是一款测温系统, 具有多种温度监测方式。应用最广泛的有三种。第一种是CT式,通过CT取电为传感器供电,但由于线路电流不一定,所以供电也不稳定,而传感器本身消耗能量的方式有限,长期大电流工作可能导致自身发热从而影响测温准确性。第二种是表面声波式,通过声波在不同温度环境下传播速度不同从而测量温度,此种方法同红外测温类似。第三种为RFID技术,主机通过一个发射机发射能量给无源传感器,传感器接收能量以后实现温度测量,然后通过无线回传给主机。
中文名
开关柜无源无线测温系统
外文名
Switchgear passive wireless temperature measuring system
目录
1
主要特点
2
功能特点
3
技术特点指标
4
测温主控终端
5
温度采集器
6
温度传感器
开关柜无源无线测温系统主要特点
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无需电池或电源不易老化无污染与开关柜同寿命适应不同的环境精度高无电位差不受电磁波干扰
开关柜无源无线测温系统功能特点
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1) 多种温度监测方式系统设定自动采集任务,定时按照既定的采样频率进行开关柜温度信息的采集。温度数据保存在数据库中,用户可以设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询。同时,用户可以在主站系统中指定某一具体的开关柜或传感器进行实时的温度信息采集。2) 完备的报警机制当开关柜温度的绝对值或温度的变化率超过上限,系统为运行管理人员提供声音、光电、短信等多种方式的告警信息。及时或预知性的发现和排除故障,从而最大限度的保障电力设备的安全稳定运行。3) 完善的系统参数设置建立各级开关柜温度监测及管理网络,管理温度监测相关的开关柜、传感器、读入器等各类设备档案。指定开关柜或一个具体的温度传感器进行参数的远程下发,包括传感器温度校准、各类预警值、时间、温度采集频率、传感器发射功率、信号接受门限等。4) 丰富的数据展现在监控对象上,系统既可以选定一个开关柜的一组传感器进行温度信息的监控,也可以指定一个区域(如一个台区、一条线路)的多个开关柜温度信息进行监控。对于历史温度信息,系统提供报表、曲线等多种展现方式,方便用户进行查看。5) 故障诊断及预测系统提供开关柜温度与实时负荷对照等手段,对温度异常情况进行故障排除。根据已有的温度数据及其变化规律,按照既定的预测算法为用户提供温度预测结果,并将预测值与预警值进行比较,发现有异常的可能时发送温度告警信息。6) 强大的统计分析系统根据历史温度数据自动生成各类统计报表,如按区域、电压等级、开关柜型号等进行温度异常情况统计。各类统计报表和KPI可以通过系统门户进行发布。
开关柜无源无线测温系统技术特点指标
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1) 系统架构基于JAVA的B/S架构让每个用户打开IE等浏览器即可以实现操作,不需要安装客户端,从而加速实施、更改以及进行其他相关的管理任务。2) 数据接口系统可通过多种标准化的规约(IEC-5-103等)与电力自动化系统(SCADA)接口。并利用它们建立一个可伸缩的、基于标准的、整体环境的业务解决方案。3) 数据管理实现海量信息的存储、访问、整理。使用Oracle数据库,满足对大量并发和系统高可用性、 7×24小时不间断服务的要求。历史温度存储周期(每个传感器测量点)≥1年。4) 系统性能系统平台在性能上满足200个并发用户,总的用户数不变;后台响应时间不超过2秒;各工作站的CPU平均负荷率: ≤35% (任意30min内);系统网络平均负荷率: ≤35% (任意30min内);最小温度曲线采样间隔: 3min 。5) 开放性系统功能采用模块化设计,具有良好的开放性,便于新增功能,以满足用户对温度信息的数据使用和分析。6) 健壮性系统各部分松耦合设计,当软硬件功能部分出错时,均不会引起系统的整体功能及正常运行。7) 安全性完善的权限管理系统,不同的用户提供不同的操作平台,实现安全的业务信息交流。同时根据需要可提供硬件加密方案。
开关柜无源无线测温系统测温主控终端
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概述温度监测终端主要完成传感器、采集器档案管理、参数设定、温度数据的存储以及提供与自动化系统的数据接口。外形及安装规范安装是固定在变电站通信机柜上技术指标型号:WPTM-CTU-SC容量:2路CAN接口,可管理30个温度采集器电源:14A/5V尺寸:
通信接口:RS485/RS232支持规约:103//Modbus/CDP数据存储:至少一个月温度采样数据使用年限:>10年
开关柜无源无线测温系统温度采集器
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概述读入器负责与一组传感器通信,发射测温探询射频信号到传感器,接收温度传感器的返回信号,并解析成温度信息发送回温度监测主站软件系统。产品外形及安装示意读取器天线通过与柜体的间隙穿过隔板吸附在柜壁。读入器放置在顶部,此柜门无需停电即可开启,方便管理人员进行操作。工作原理读入器的天线嵌在开关柜内壁,这样以来可以屏蔽外部的电波干扰。而读入器的其他部分(接收箱)则安装在开关柜的外面。读入器由单独的电源供电,并向开关柜内发射短射频信号。如果射频脉冲的频率与温度传感器预设的频率相同,传感器就能收到该射频信号,并且改变和被动地反射脉冲信号。返回的脉冲信号由于受到了传感器自身温度的影响因而携带了传感器的温度信息。技术指标型号:WPTM-CR-SC(CAN接口)WPTM-RR-SC(RS485接口)
WPTM-MR-SC(ModBus接口)
容量:一个读入器可输出3个天线信号,可同时读入18个传感器信号频率范围:428 MHz ~439MHz(免申请)与传感器有效传输距离:约200cm温度采样间隔:最小可达到100ms读入器电源:400mA/5V读入器尺寸:8.38 cm x 5.33 cm x 2.54 cm通信接口:CAN/RS485/RS232/USB使用年限:>10年
开关柜无源无线测温系统温度传感器
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概述温度传感器是直接安装在被测物体表面的测温元件,它负责接收探询射频信号,并返回带温度信息的射频信号到读入器。简单来说,集无源无线温度传感器采集器及功能拓展定制;传感器、采集器天线定制;传感器编码自主定制等为一体,可靠性好,实用性强。产品外形及安装示意
温度传感器有音叉型(型号:WSTS-TF-SC)和镶嵌型(型号:WSTS-MS-SC),分别适用在不同的环境。音叉型传感器使用螺钉固定在待测的开关柜触头上,镶嵌型传感器利用其自带的金属圆环固定在圆形待测物体的表面。工作原理传感器表面波技术应用了晶体材料的物理特性。晶体的物理特性的改变通过压电感应原理被自动转化成了电信号。传感器的工作原理是将射频信号发射到压电材料的表面,然后将受到温度影响了的反射波再转回电信号而获取温度数据。表面波技术的最大好处是利用了传感器的被动工作原理-即在非常规的运行环境下(高电压,高电流)实现无线温度数据采集。根据上方视图,标准的温度采集过程包括如下步骤:采集器发送天线发送信号给SAW传感器天线。传感器信号激发:SAW传感器的接收天线收到电磁波信号,通过逆压电效应,在传感器上产生信号。温度信号控制:声信号感受压电晶体热胀冷缩,把温度信息调制到声信号中。再经过反射栅条转成电信号,发送至传感器。传感器通过天线接受电磁波讯号,读取温度信息。技术指标型号:音叉型WSTS-TF-SC镶嵌型WSTS-MS-SC
测温范围:-20°C ~120°C测量精度:+(-)1°C频率范围:428 MHz ~439MHz(免申请)传输距离:约200cm传感器尺寸:1.91 cm x 1.50 cm x 0.48 cm使用年限:>10年
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无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法  第2张

无源无线温度传感器:无源无线温度传感器(LHGCW-02B)

西安立恒光电气有限公司供应无源无线温度在线监测系统
1 先进的感应取电技术,稳定的感应取电性能
通过触头臂、母排或电缆上流过的一次电流感应取电。采用先进的感应,取电技术,实现了稳定的感应取电性能,保证了测温传感器的长期稳定的运行。
2 强大的取电性能
触头臂、母排或电缆上的电流只要达到20A,就可以使无源无线测温,模块正常工作。
3 新型合金材料应用,使得自产热小
无源无线测温模块,采用特殊的软磁合金材料,产热量小,在5000A的大电流下对监测点没有任何影响,不同于传统硅钢片,取的能量很高,但产热很严重,从而影响测温的准确性。
4 测温准确
采用高精度数字温度传感器,使用直接接触方式测温,测温准确。
5 稳定性高
采用2.4G射频通讯,控制无线通讯距离<10米,有效减少同频干扰,稳定性高。 6 安全性高 温度采集采用无线方式上传,高低压电气隔离,安全性高。 7 适用范围广 断路器、母线,电缆搭接点等。 8 安装方便 针对不同的测温部位,使用不同的安装方式: 绑带式安装:捆绑于被测部位表面,如断路器静触头,母线,隔离刀、闸,电缆搭接等。 铜片式安装:安装于被测部位的镙钉上,如电缆搭接,穿墙套管等。 9 维护方便 由于该装置稳定性,安全性高,故出现故障的机率少。如果出现了故障,只须重新更换测温模块即可,更换方便。 主要功能: 主要功能 功能介绍 温度检测功能 实时检测被测部位的当前温度 供电电压自检功能 实时检测传感器自身的供电电压值 所检测到的数据全部通过无线上传到接收主机 技术参数: 无线温度传感器技术参数 温度测量范围 -25~+200℃ 测量分辨率 0.1℃ 测量精度 ±1℃(0~75℃),±2℃(-20~150℃) 温度采样频率 默认1分钟 无线频率 2.4GHz/433MHz 射频标准 IEEE802.15.4 无线传输距离 ≤20米/2.4GHz,≤40米/433MHz(空旷地) 电池使用寿命 8年/2.4GHz,4年/433MHz(理论寿命) 表带材料 耐高温硅胶 安装方式 捆绑式 外形尺寸 主体尺寸:38mm*35mm*24mm,表带总长:385mm 无源无线温度传感器:一种无源无线温度传感器的制作方法  第1张

无源无线温度传感器:无源无线温度传感器

WTS-10Z无线温度传感器是济南银澳科技有限公司自主研发的,一款应用于电力行业工业产品温度监测的无源温度传感器,设备设计简洁小巧,工艺质量优良。用于工业设备主要发热部位的温度监测,监测精度高,运行状态稳定。
本产品内置感应取电线圈,能自动从高压带电设备中感应出能量,无需外接电源和内置电池,应用方便,维护简单。本传感器非常适合于测量开关柜触头接点及电缆接头温度。精密的数字温度传感器测量被测物体表面温度,通过工业频段无线网络技术发送温度数据至温度采集设备。产品安装方便,应用简单,测量精度准确,产品寿命可达10年。免维护性强。

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