本发明涉及一种测温系统，尤其涉及一种无线信号传输的旋转体测温系统。
背景技术：
传统的旋转式(罐、锅、炉)在工作过程中要对其内部的温度参数进行监测，并将实测的温度信号通过信号电缆传输给二次显示控制仪表；所以一般都采用滑环(在转动设备周围套装一组机械铜环)方式来向温度仪表供电和传输温度信号。
由于现场环境往往非常恶劣，机械铜环容易受到油污、灰尘等影响，往往导致供电和信号传输的中断。况且滑环方式本身后期的维护成本较高。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种无线信号传输的旋转体测温系统，避免了有线信号传输中的衰减和干扰，测量的温度值比较准确，大大的减少了用户的维护工作，得到了用户的高度认可。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种无线信号传输的旋转体测温系统，包括发射端和接收端；发射端包括热电阻、信号调理电路、a/d转换电路和单片机，所述的单片机上交互连接有rf模组和a/d转换电路，rf模组上连接有天线，单片机上连接有lcd段码屏幕和键盘接口，发射端电源通过ldo降压器与单片机相连，热电阻通过信号调理电路与a/d转换电路相连；接收端包括接收端rf模组、接收端单片机和接收端d/a转换电路，接收端rf模组上连接有天线，接收端rf模组交互连接到接收端单片机上，接收端单片机上交互连接有接收端d/a转换电路，接收端d/a转换电路上连接有输出缓冲电路，输出缓冲电路上接有模拟量输出端子，接收端单片机上连接有键盘接口，接收端单片机上还通过显示驱动连接有led数码屏幕，接收端电源通过dc/dc降压器连接到接收端单片机上。
所述的发射端中的单片机为mc9s08ll16单片机，rf模组为si4432无线模块，热电阻采用pt100热电阻，信号调理电路为采用低功耗运放mcp609搭建的仪表放大电路，a/d转换电路为低功耗16位a/d转换器ad7792。
所述的接收端中的单片机为mc9s8qe32clc单片机，rf模组为si4432无线模块，led数码屏幕采用ht1620驱动0.39吋的共阴极数码管组成，d/a转换电路为12位d/a转换器mcp4728，输出缓冲电路为lm224、bs170及js281场效应管搭建的缓冲电路。
所述的发射端单片机采用spi与rf模组交互连接，发射端单片机通过spi与a/d转换电路交互连接；接收端单片机采用spi与rf模组交互连接，接收端单片机通过spi与d/a转换电路交互连接，发射端电源采用锂电池供电，接收端电源采用24v直流电源供电。
所述的发射端中信号调理电路包括运算放大器u10a、u10b、u10c和u10d，热电阻2号接口与运算放大器u10c的正极输入端相连，运算放大器u10c的正极输入端还经电容接地，热电阻3号接口接地，热电阻1号接口分两路，一路经串联的电阻r6和r7连接到运算放大器u10c的输出端，运算放大器u10c的负极输入端连接到电阻r6和r7之间，运算放大器u10c的输出端经电阻r9和电阻r10后连接到运算放大器u10d的正极输入端上，运算放大器u10d的输出端经电容c1后连接到电阻r9和电阻r10之间，运算放大器u10d的输出端还经串联的电阻r8和电阻r15后接地，运算放大器u10d的负极输入端连接到电阻r9和电阻r10之间，运算放大器u10d的正极输入端还经电容c2接地，运算放大器u10d的输出端经电阻r12连接到a/d转换电路上，热电阻1号接口的另一路分为两路，一路连接到运算放大器u10b的正极输入端，另一路经串联的电阻r1和电阻r2连接到运算放大器u10a的负极输入端上，运算放大器u10a的输出端连接到电阻r1和电阻r2之间，运算放大器u10a的负极输入端经电阻r3接地，运算放大器u10b的负极输入端连接到自己的输出端，运算放大器u10b的输出端经串联的电阻r4和电阻r5后连接到电压基准源ref3112的电压输出端上，运算放大器u10a的正极输入端连接到电阻r4和电阻r5之间，电压基准源ref3112的电压输出端还经电容c3接地。
所述的信号调理电路中运算放大器u10a、u10b、u10c和u10d的型号为mcp609。
所述的接收端中输出缓冲电路包括运算放大器u1a、u1c和u1d，运算放大器u1a的正极输入端经电阻r7与d/a转换电路的输出端相连，电阻r6一端接地，一端连接到运算放大器u1a的负极输入端上，运算放大器u1a的负极输入端还经电阻r8连接到到自己的输出端上，运算放大器u1a的输出端经电阻r9连接到运算放大器u1d的正极输入端上，运算放大器u1d的输出端连接到场效应管q1的栅极上，运算放大器u1d的负极输入端连接到场效应管q1的源极，场效应管q1的漏极通过电阻r1直接连接直流24v电压，场效应管q1的源极通过电阻r2接地，场效应管q1的漏极连接到运算放大器u1c的正极输入端，运算放大器u1c的负极输入端连接到场效应管q2的源极上，场效应管q2的源极上还通过电阻r3接直流24v电压，场效应管q2的漏极经二极管d1后连接到模拟量输出端子上，运算放大器u1c的输出端连接到场效应管q2的栅极。
所述的运算放大器u1a、u1c和u1d的型号为lm224ad。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统，应用于物联网、旋转式过程监测设备的信息采集，采用无线信号传输的旋转体测温系统，避免了有线信号传输中的衰减和干扰，测量的温度值比较准确，大大的减少了用户的维护工作，得到了用户的高度认可。
附图说明
图1为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中发射端的结构示意图；
图2为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中发射端的单片机和rf模组的电路图；
图3为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中发射端的信号调理电路和a/d转换电路的电路图；
图4为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中接收端的结构示意图；
图5为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中接收端的单片机和rf模组的电路图；
图6为本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统中接收端的数模转换电路和输出缓冲电路的电路图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1至图6，一种无线信号传输的旋转体测温系统，包括发射端和接收端；发射端包括热电阻、信号调理电路、a/d转换电路和单片机，所述的单片机上交互连接有rf模组和a/d转换电路，rf模组上连接有天线，单片机上连接有lcd段码屏幕和键盘接口，发射端电源通过ldo降压器与单片机相连，热电阻通过信号调理电路与a/d转换电路相连；接收端包括接收端rf模组、接收端单片机和接收端d/a转换电路，接收端rf模组上连接有天线，接收端rf模组交互连接到接收端单片机上，接收端单片机上交互连接有接收端d/a转换电路，接收端d/a转换电路上连接有输出缓冲电路，输出缓冲电路上接有模拟量输出端子，接收端单片机上连接有键盘接口，接收端单片机上还通过显示驱动连接有led数码屏幕，接收端电源通过dc/dc降压器连接到接收端单片机上。
其中，所述的发射端中的单片机为mc9s08ll16单片机，rf模组为si4432无线模块，热电阻采用pt100热电阻，信号调理电路为采用低功耗运放mcp609搭建的仪表放大电路，a/d转换电路为低功耗16位a/d转换器ad7792。所述的接收端中的单片机为mc9s8qe32clc单片机，rf模组为si4432无线模块，led数码屏幕采用ht1620驱动0.39吋的共阴极数码管组成，d/a转换电路为12位d/a转换器mcp4728，输出缓冲电路为lm224、bs170及js281场效应管搭建的缓冲电路。
需要说明的是，所述的发射端单片机采用spi与rf模组交互连接，发射端单片机通过spi与a/d转换电路交互连接；接收端单片机采用spi与rf模组交互连接，接收端单片机通过spi与d/a转换电路交互连接，发射端电源采用3.6v锂电池供电，接收端电源采用24v直流电源供电。
具体的，参见图3，所述的发射端中信号调理电路包括运算放大器u10a、u10b、u10c和u10d，热电阻2号接口与运算放大器u10c的正极输入端相连，运算放大器u10c的正极输入端还经电容接地，热电阻3号接口接地，热电阻1号接口分两路，一路经串联的电阻r6和r7连接到运算放大器u10c的输出端，运算放大器u10c的负极输入端连接到电阻r6和r7之间，运算放大器u10c的输出端经电阻r9和电阻r10后连接到运算放大器u10d的正极输入端上，运算放大器u10d的输出端经电容c1后连接到电阻r9和电阻r10之间，运算放大器u10d的输出端还经串联的电阻r8和电阻r15后接地，运算放大器u10d的负极输入端连接到电阻r9和电阻r10之间，运算放大器u10d的正极输入端还经电容c2接地，运算放大器u10d的输出端经电阻r12连接到a/d转换电路上，热电阻1号接口的另一路分为两路，一路连接到运算放大器u10b的正极输入端，另一路经串联的电阻r1和电阻r2连接到运算放大器u10a的负极输入端上，运算放大器u10a的输出端连接到电阻r1和电阻r2之间，运算放大器u10a的负极输入端经电阻r3接地，运算放大器u10b的负极输入端连接到自己的输出端，运算放大器u10b的输出端经串联的电阻r4和电阻r5后连接到电压基准源ref3112的电压输出端上，运算放大器u10a的正极输入端连接到电阻r4和电阻r5之间，电压基准源ref3112的电压输出端还经电容c3接地。其中，所述的信号调理电路中运算放大器u10a、u10b、u10c和u10d的型号为mcp609。
参见图6，所述的接收端中输出缓冲电路包括运算放大器u1a、u1c和u1d，运算放大器u1a的正极输入端经电阻r7与d/a转换电路的输出端相连，电阻r6一端接地，一端连接到运算放大器u1a的负极输入端上，运算放大器u1a的负极输入端还经电阻r8连接到到自己的输出端上，运算放大器u1a的输出端经电阻r9连接到运算放大器u1d的正极输入端上，运算放大器u1d的输出端连接到场效应管q1的栅极上，运算放大器u1d的负极输入端连接到场效应管q1的源极，场效应管q1的漏极通过电阻r1直接连接直流24v电压，场效应管q1的源极通过电阻r2接地，场效应管q1的漏极连接到运算放大器u1c的正极输入端，运算放大器u1c的负极输入端连接到场效应管q2的源极上，场效应管q2的源极上还通过电阻r3接直流24v电压，场效应管q2的漏极经二极管d1后连接到模拟量输出端子上，运算放大器u1c的输出端连接到场效应管q2的栅极。其中，所述的运算放大器u1a、u1c和u1d的型号为lm224ad。
需要说明的是，本发明中发射端为温度测量部分，接收端为信号传输部分。
本发明改变原有的测温模式，将温度测量和信号传输部分分开；测量部分采用电池供电，并且随旋转罐(锅、炉)一起转动。温度显示、输出部分则采用有线电源供电。通过无线射频信号将测量部分的温度值传送给附近的显示、输出部分即可。
具体的，采用无线信号传输的旋转体测温系统分为：发射端和接收端两部分。发射端采用锂电池供电，随旋转罐(锅、炉)一起转动，根据设定的定时间隔来采集被测罐(锅、炉)内部的温度值。接收端采用24v直流电源供电，带屏幕显示和模拟量变送输出。发射端和接收端采用无线通讯方式来传输信号。
进一步具体的，发射端的设计
主控制器采用freescale公司的mc9s08ll16单片机，无线模块采用siliconlabs公司的si4432作为无线信号传输通道。温度测量部分采用pt100热电阻、低功耗运放mcp609搭建的仪表放大电路和adi(美国模拟器件)公司的低功耗16位a/d转换器ad7792组成。
接收端的设计：
主控制器采用freescale公司的mc9s8qe32clc单片机，无线模块采用siliconlabs公司的si4432作为无线信号传输通道。显示部分采用深圳天微半导体的ht1620驱动0.39寸的共阴极数码管组成。电流变送部分有美国微芯公司的12位d/a转换器mcp4728和lm224搭建的缓冲电路组成。
本发明提供的无线信号传输的旋转体测温系统，应用于物联网、旋转式过程监测设备的信息采集，采用无线信号传输的旋转体测温系统，避免了有线信号传输中的衰减和干扰，测量的温度值比较准确，大大的减少了用户的维护工作，得到了用户的高度认可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。