基于输出PWM波的温度传感线的感温电缆及其应用和方法与流程

本发明涉及测温仪器领域，尤其涉及一种包含测温功能的线缆，具体涉及一种基于输出pwm波的温度传感线的感温电缆及其应用和方法。

背景技术：

现有技术中进行温度故障测量时通常采用的是测温仪器，然而当需要测量一些较为狭小的空间中的温度时，使用测温仪器并不现实，通常测温仪器的体积较大，同样精度的测温仪器中，小体积的测温仪器较大体积的测温仪器要贵。而需要测量长条形空间某点的温度时，使用测温仪器则更加的不方便，此时，能否提供一种可弯曲、卷曲，占用空间小、使用范围广的测温仪器是当下较为火热的技术问题。

柔性pcb板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，简称为软板或fpc，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。

当前没有依靠能够输出pwm波的温度传感线构建的感温电缆，也没有关于该种感温电缆的应用和使用该应用的方法。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供一种可弯曲、卷曲、根据不同脉冲输出不同占空比的pwm波、还具有故障检测功能的基于输出pwm波的温度传感线的感温电缆及其应用和方法。

为了实现上述目的，本发明的基于输出pwm波的温度传感线的感温电缆及其应用和方法具体如下：

该基于输出pwm波的温度传感线的感温电缆，其主要特点是，所述的感温电缆包括级联的输出pwm波的温度传感线，所述的温度传感线电路结构包括柔性pcb板，所述的柔性pcb板上设置有温度传感电路模块以及pwm波输出电路模块，所述的温度传感电路模块的信号输出端与所述的pwm波输出电路模块的信号输入端相连接，所述的柔性pcb板上还贴覆设置有基于smd封装的测温元件，所述的基于smd封装的测温元件接入该温度传感电路模块中，所述的温度传感电路模块用以检测温度，所述的pwm波输出电路模块用以根据检测到的不同温度输出相应的pwm波。

较佳地，所述的基于smd封装的测温元件包括负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、测温二极管和测温ic芯片。

较佳地，所述的pwm波输出电路模块中的元器件为基于smd封装的元器件，且所述的pwm波输出电路模块经由其信号输出端输出其产生的pwm波。

较佳地，所述的级联的输出pwm波的温度传感线由前一级的输出pwm波的温度传感线给后一级的输出pwm波的温度传感线以触发信号，供后一级的输出pwm波的温度传感线根据不同温度输出相应的pwm波和触发信号。

具有以上所述的感温电缆的温度故障检测系统，其主要特点是，所述的温度故障检测系统包括所述的感温电缆以及pwm波检测模块，该感温电缆被测区域对应的输出pwm波的温度传感线与所述的pwm波检测模块相连接，所述的pwm波检测模块用于检测其连接到的输出pwm波的温度传感线输出的pwm波，从而获取该被测温度传感线的温度和故障情况。

较佳地，所述的pwm波检测模块包括启动部分和检测部分，所述的启动部分用以给其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线供能，使所述的输出pwm波的温度传感线能够根据其检测到的温度输出相应的pwm波，所述的检测部分用以检测其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线输出的pwm波。

更佳地，所述的pwm波检测模块具有一个或多个检测部分，用以连接所述的感温电缆中的输出pwm波的温度传感线，检测所述的感温电缆中的输出pwm波的待测的温度传感线输出的pwm波。

较佳地，所述的温度故障检测系统中还包括一温度与pwm波的对照表，通过该温度与pwm波的对照表获取所述的pwm波检测模块检测到的pwm波对应的温度以及所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线的故障情况。

利用上述的温度故障检测系统实现温度故障检测功能的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)在所述的感温电缆上确定被测区域；

(2)将所述的pwm波检测模块连接到所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线，并获取该段输出pwm波的温度传感线输出的pwm波；

(3)通过观察所述的pwm波检测模块检测到的pwm波，获取所述的感温电缆被测区域对应的温度传感线的温度和故障情况。

较佳地，所述的pwm波检测模块包括启动部分和检测部分，所述的启动部分用以给其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线供能，使所述的输出pwm波的温度传感线能够根据其检测到的温度输出相应的pwm波，所述的检测部分用以检测其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线输出的pwm波，所述的步骤(2)中将所述的pwm波检测模块连接到所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线包括将所述的启动部分和检测部分分别连接至所述的温度传感线电路结构的对应位置。

较佳地，所述的感温电缆可弯曲地放置在任意空间中进行温度故障测量。

较佳地，所述的温度故障检测系统中还包括一温度与pwm波的对照表，通过该温度与pwm波的对照表获取所述的pwm波检测模块检测到的pwm波对应的温度以及所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线的故障情况，所述的步骤(3)具体为：

(3.1)观察所述的pwm波检测模块检测到的pwm波；

(3.2)根据所述的温度与pwm波的对照表获取该pwm波所对应的温度，从而获取所述的感温电缆被测区域对应的输出pwm波的温度传感线的温度，并获取该段温度传感线的故障情况。

采用该种基于输出pwm波的温度传感线的感温电缆及其应用和方法，由于其基于级联的输出pwm波的温度传感线，而所述的输出pwm波的温度传感线基于柔性pcb板，并在该柔性pcb板上设置有温度传感电路模块和pwm波输出模电路模块，因此该温度传感线在实现基本的温度传感功能的同时，还可以进行卷曲、弯曲，因此可将该温度传感线应用到各种场景中去，该温度传感线中设置的测温元件也可根据实际需要进行选取，因此该发明中的温度传感线具有很高的实用价值。且该感温电缆中各级输出pwm波的温度传感线输出的是pwm波，可根据所处区域的温度的变化获取占空比变化的pwm波，从而由该pwm波占空比的变化获取温度的变化，简单方便，且基于上述输出pwm波的温度传感线构成的感温电缆还能利用其各级输出pwm波的温度传感线输出的是pwm波这一特点，对其故障情况进行监控，简单方便。

附图说明

图1为本发明的输出pwm波的温度传感线电路结构的具体结构示意图。

图2为本发明在一种具体实施例中的具有pwm波输出检测功能的温度传感线的模块连接示意图。

图3为本发明在一种具体实施例中的输出pwm波的温度传感线电路结构级联工作的连接结构示意图。

图4为本发明在一种具体实施例中输出pwm波的温度传感线电路结构进行温度故障测量应用时的pwm波示意图。

附图标记

1柔性pcb板

2温度传感电路模块

3pwm波输出电路模块

4接口模块

5输出pwm波的温度传感线

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

该基于输出pwm波的温度传感线5的感温电缆，包括级联的输出pwm波的温度传感线5，所述的温度传感线电路结构包括柔性pcb板1，所述的柔性pcb板1上设置有温度传感电路模块2以及pwm波输出电路模块3，所述的温度传感电路模块2的信号输出端与所述的pwm波输出电路模块3的信号输入端相连接，所述的柔性pcb板1上还贴覆设置有基于smd封装的测温元件，所述的基于smd封装的测温元件接入该温度传感电路模块2中，所述的温度传感电路模块2用以检测温度，所述的pwm波输出电路模块3用以根据检测到的不同温度输出相应的pwm波。

所述的基于smd封装的测温元件包括负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、测温二极管和测温ic芯片。

所述的pwm波输出电路模块3中的元器件为基于smd封装的元器件，且所述的pwm波输出电路模块3经由其信号输出端输出其产生的pwm波。

所述的级联的输出pwm波的温度传感线5由前一级的输出pwm波的温度传感线5给后一级的输出pwm波的温度传感线5以触发信号，供后一级的输出pwm波的温度传感线5根据不同温度输出相应的pwm波和触发信号。在具体实施例中，该感温电缆中级联的输出pwm波的温度传感线5还满足能进行电力传输的条件。

具有以上所述的感温电缆的温度故障检测系统，包括所述的感温电缆以及pwm波检测模块，该感温电缆被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5与所述的pwm波检测模块相连接，所述的pwm波检测模块用于检测其连接到的输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波，从而获取该被测温度传感线的温度和故障情况。

所述的pwm波检测模块包括启动部分和检测部分，所述的启动部分用以给其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线5供能，使所述的输出pwm波的温度传感线5能够根据其检测到的温度输出相应的pwm波，所述的检测部分用以检测其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波。

在具体实施例中，将该启动部分连接至所述的被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线5后，该段输出pwm波的温度传感线5后续所有级联的输出pwm波的温度传感线5都可根据温度输出相应的pwm波，供检测部分检测。

所述的pwm波检测模块具有一个或多个检测部分，用以连接所述的感温电缆中的输出pwm波的温度传感线5，检测所述的感温电缆中的输出pwm波的待测的温度传感线输出的pwm波。在对感温电缆中的多个感温电缆中的输出pwm波的温度传感线5进行检测时，可根据检测部分的数量进行连接，若只有一个检测部分，则依次进行检测，若具有多个检测部分，则可同时将多个检测部分连接至所述的输出pwm波的温度传感线5，对被连接的多个输出pwm波的温度传感线5的温度进行测量。

所述的温度故障检测系统中还包括一温度与pwm波的对照表，通过该温度与pwm波的对照表获取所述的pwm波检测模块检测到的pwm波对应的温度以及所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5的故障情况。

利用上述的温度故障检测系统实现温度故障检测功能的方法，包括以下步骤：

(1)在所述的感温电缆上确定被测区域；

(2)将所述的pwm波检测模块连接到所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5，并获取该段输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波；

(3)通过观察所述的pwm波检测模块检测到的pwm波，获取所述的感温电缆被测区域对应的温度传感线的温度和故障情况。

所述的pwm波检测模块包括启动部分和检测部分，所述的启动部分用以给其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线5供能，使所述的输出pwm波的温度传感线5能够根据其检测到的温度输出相应的pwm波，所述的检测部分用以检测其连接的所述的感温电缆被测区域的对应的输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波，所述的步骤(2)中将所述的pwm波检测模块连接到所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5包括将所述的启动部分和检测部分分别连接至所述的温度传感线电路结构的对应位置。

所述的感温电缆可弯曲地放置在任意空间中进行温度故障测量。

所述的温度故障检测系统中还包括一温度与pwm波的对照表，通过该温度与pwm波的对照表获取所述的pwm波检测模块检测到的pwm波对应的温度以及所述的感温电缆的被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5的故障情况，所述的步骤(3)具体为：

(3.1)观察所述的pwm波检测模块检测到的pwm波；

(3.2)根据所述的温度与pwm波的对照表获取该pwm波所对应的温度，从而获取所述的感温电缆被测区域对应的输出pwm波的温度传感线5的温度，并获取该段温度传感线的故障情况。

在具体实施方式中，所述的感温电缆中的某段输出pwm波的温度传感线5发生故障时，存在两种情况，一种是该段输出pwm波的温度传感线5不输出任何pwm波，一种是该段输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波无法跟温度与pwm波的对照表上的任一种情况对应，出现异常的pwm波，此时也可判断该温度与pwm波的对照表出现故障。

所述的pwm波输出电路模块3具有根据信号输入端连接的是所述的温度传感电路模块2的信号输出端，即由温度传感电路模块2产生的一系列电性变化将导致所述的pwm波输出电路模块3输出对应的pwm波，从而使用户能够通过对pwm波的检测直接获取该温度传感线电路结构所处环境的温度和故障情况，并进行电力传输。可通过多种结构的pwm波输出电路模块3实现上述功能，在此不再赘述。

在一种具体实施例中，所述的pwm波输出电路模块3实时检测与其连接的温度传感电路模块2检测到的温度故障状态，输出与该温度传感电路模块所检测的温度相匹配的pwm波，请参阅图3，由接口模块4和感温电缆组建的温度检测系统，所述的接口模块4中包含单片机控制单元和信号处理单元，分别对应的相当于启动部分与检测部分，其中所述的信号处理单元可以识别pwm脉冲信号，将其与温度或故障状态一一对应，此时信号处理单元中设置有温度与pwm波对照表，也可通过在信号处理单元中设置对应的算法，使信号处理单元直接由pwm波的波形获取当前的温度故障状态。且进一步的，可在信号处理单元中设置报警温度，且该报警温度值可选择系统预设或用户设定，在所述的信号处理单元检测到所设定的报警温度值所代表的pwm波后，即通过所述的接口模块4外接的报警设备发出报警信息，其中，报警信息可包括报警时间，在感温电缆较长时，报警信息还可被设定为播报报警的位置信息，上述均可由接口模块4中包含的单片机控制单元和信号处理单元通过相应设置实现，由接口模块4对感温电缆的相关信息进行接收、分析、处理、储存等操作。

单条感温电缆内的输出pwm波的温度传感线5的数目n可以根据现场应用需求数量来设定，n个输出pwm波的温度传感线5的数目的距离可设置为固定值，且相邻两条输出pwm波的温度传感线5之间可设置长导线，当有成本需求时，可通过该种方法实现成本的降低，减少定长的感温电缆内部的输出pwm波的温度传感线5的数目。

该种感温电缆的工作原理如下：

感温电缆中的第一级输出pwm波的温度传感线5由外接的接口模块中的单片机控制单元提供的低电平触发，检测周遭环境的温度，影响温度传感电路模块2的某种电性参数，并导致该温度传感电路模块2的信号输出端连接的pwm波输出电路模块3输出相应的pwm脉冲，如果感温电缆线没有故障断开，就会触发下一级输出pwm波的温度传感线5，使得第二级输出pwm波的温度传感线5工作，然后再触发第三级输出pwm波的温度传感线5工作，以此类推，完成一定长度空间的温度故障测量。

请参阅图2，为在一种具体实施例中的感温电缆中的输出pwm波的温度传感线5，所述的pwm波输出电路模块3一端连接有温度传感电路模块2，在该具体实施例中，测温元件为热敏电阻，所述的pwm波输出电路模块3包括可在柔性pcb板1上直接贴装的芯片和相应的贴片式电路元器件，该pwm波输出电路模块3中的各个电路元件和温度传感电路模块2中的热敏电阻均设置于柔性pcb板1上，通过柔性pcb板1上印制的电路相连接，构成具有pwm波输出功能的温度传感线电路结构。

请参阅图3，在该具体实施方式中，将多条输出pwm波的温度传感线5进行级联构成感温电缆，n个输出pwm波的温度传感线5分级串联，就构成了感温电缆。其中的输出pwm波的温度传感线5的温度传感电路模块2中的热敏电阻可根据需要设置为正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻。

感温电缆中第一级输出pwm波的温度传感线5连接有一接口模块4，其包含单片机控制单元和信号处理单元。pwm波输出电路模块3实时反应与其连接的温度传感电路模块2检测到的温度故障状态，将温度传感电路模块2检测到的温度故障状态转换成为一个特定的pwm波，传送接口模块4，通过接口模块4的信号处理单元，识别这个pwm波信号，获取该pwm波对应的温度，此时信号处理单元中设置有温度与pwm波对照表，也可通过在信号处理单元中设置对应的算法，使信号处理单元直接由pwm波的波形获取当前的温度故障状态。且进一步的，可在信号处理单元中设置报警温度，且该报警温度值可选择系统预设或用户设定，在所述的信号处理单元检测到所设定的报警温度值所代表的pwm波后，即通过所述的接口模块4外接的报警设备发出报警信息。

在上述具体实施例中，通过接口模块4中的单片机控制单元给其连接的级联的输出pwm波的温度传感线5供给低电平触发信号，给所述的温度传感线电路结构供能使其能够根据温度输出不同的pwm波，所述的级联的输出pwm波的温度传感线5中的第一级接收该低电平触发信号，并由该低电平触发信号触发，产生一个波宽度与温度相关的pwm波，所述的输出pwm波的温度传感线5还给下一级的输出pwm波的温度传感线5输出一个低电平，用于触发下一级的输出pwm波的温度传感线5工作。

在该具体实施例中，可通过设置pwm波输出电路模块3给其产生的pwm波的后沿配置一间隔时间，对同一条感温电缆中的不同的输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波加以区分。

在该具体实施例中，输出pwm波的温度传感线5输出的pwm波的占空比随环境温度发生变化，通过检测pwm波的占空比获取该级输出pwm波的温度传感线5所处环境的温度，在该具体实施例中，所述的输出pwm波的温度传感线5中的pwm波输出电路模块3的电路满足应答波宽度与温度一一对应的关系。且请参阅图4，在图4中不仅有不同的占空比的pwm波，还出现了不同的幅值的pwm波，当pwm波出现异常时，可结合pwm波的脉宽及幅值综合判定该段输出pwm波的温度传感线5是否出现故障以及对应的温度。

采用该种基于输出pwm波的温度传感线5的感温电缆及其应用和方法，由于其基于级联的输出pwm波的温度传感线5，而所述的输出pwm波的温度传感线5基于柔性pcb板1，并在该柔性pcb板1上设置有温度传感电路模块2和pwm波输出模电路模块，因此该温度传感线在实现基本的温度传感功能的同时，还可以进行卷曲、弯曲，因此可将该温度传感线应用到各种场景中去，该温度传感线中设置的测温元件也可根据实际需要进行选取，因此该发明中的温度传感线具有很高的实用价值。且该感温电缆中各级输出pwm波的温度传感线5输出的是pwm波，可根据所处区域的温度的变化获取占空比变化的pwm波，从而由该pwm波占空比的变化获取温度的变化，简单方便，且基于上述输出pwm波的温度传感线5构成的感温电缆还能利用其各级输出pwm波的温度传感线5输出的是pwm波这一特点，对其故障情况进行监控，简单方便。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。