无线信号转换为数字信号，然后通过线缆将该数字信号传输给测试计算机，测试计算机实时对该数字信号进行显示和存储，供用户使用。
[0041]为了实现无线测量旋转设备中的活动机构的实时温度信息，本发明通过无线电源发送电路和无线电源接收电路之间的无线传输方式实现固定机构和活动机构之间的电磁能传输。同时，本发明通过第一无线信号收发电路和第二无线信号收发电路之间的无线传输方式实现温度测量信息及温度采集指令等信号的无线传输。
[0042]本发明的旋转设备的无线温度测量方法，该方法通过以下步骤实现:
[0043]步骤一、旋转设备上电工作，旋转设备中的活动机构开始旋转。
[0044]步骤二、无线温度采集处理模块中的直流电源上电，通过直流电源为无线电源发送电路供电，无线温度监控模块即第二无线信号收发电路和测试计算机上电。
[0045]步骤三、无线电源发送电路将直流电源供给的电能转换为电磁能并将该电磁能通过无线传输方式传输给无线电源接收电路，无线电源接收电路接收无线电源发送电路传输的电磁能并将其转换为电能，为温度测量电路供电，通过无线电源接收电路，使得温度测量电路、温度传感器和第一无线信号收发电路上电。
[0046]步骤四、通过测试计算机向第二无线信号收发电路发送温度采集指令，无线温度监控模块通过其内部的第二无线信号收发电路接收该温度采集指令。
[0047]步骤五、无线温度采集处理模块中的第一无线信号收发电路以无线传输方式接收第二无线信号收发电路发送的温度采集指令，温度测量电路和温度传感器开始工作。
[0048]步骤六、无线温度采集处理模块中的温度传感器采集旋转设备中的活动机构的温度信息，并将采集到的温度信息实时传输给温度测量电路。
[0049]步骤七、温度测量电路将接收到的温度信息转换为温度数字信号，具体的说:通过温度测量电路内部的信号调理电路的放大作用、AD转换器的模数转换作用将温度信息转换为温度数字信号，再通过FPGA芯片完成温度数字信号的缓存，FPGA芯片将该温度数字信号按照数据协议编码转发至无线温度采集处理模块中的第一无线信号收发电路，并通过第一无线信号收发电路将该温度数字信号转换为无线信号。
[0050]步骤八、无线温度监控模块中的第二无线信号收发电路以无线传输方式接收无线温度采集处理模块中的第一无线信号收发电路发送的无线信号，并将该无线信号转换为数字信号。
[0051]步骤九、无线温度监控模块中的测试计算机将上一步得到的数字信号进行实时显示和存储，供用户使用。
[0052]步骤十、一次测试结束。
[0053]本实施方式中，直流电源采用史丹迪公司的型号为CY-10-5的开关电源，由220V交流供电，提供5V直流输出电源。
[0054]本实施方式中，无线电源发送电路和无线电源接收电路均由基于磁耦合共振原理的两个电磁线圈及其附属电路组成，具体采用芯科泰公司的型号为XKT-408的无线供电模块。
[0055]本实施方式中，温度传感器采用K型热电偶。
[0056]本实施方式中，温度测量电路中的信号调理电路采用ANALOG DEVICES公司的型号为AD595的热电偶放大器。
[0057]本实施方式中，温度测量电路中的AD转换器采用TI公司的型号为TLV2548的模数转换器。
[0058]本实施方式中，温度测量电路中的FPGA芯片采用XILINX公司的型号为XC3S400的芯片。
[0059]本实施方式中，第一无线信号收发电路采用岱默科技的无线蓝牙串口模块中的蓝牙模块，将温度数字信号经由蓝牙协议转换为无线信号。
[0060]本实施方式中，第二无线信号收发电路采用岱默科技的无线蓝牙串口模块中的蓝牙适配器，将无线信号经由蓝牙协议转换为数字信号，并经由USB接口传输给测试计算机。
【主权项】
1.旋转设备的无线温度测量系统，包括温度测量电路、与温度测量电路电连接的温度传感器；其特征在于，所述温度测量电路和温度传感器均固定在旋转设备中的活动机构上，所述温度测量电路接收温度传感器实时采集的活动机构的温度信息并将其转换为温度数字信号；该系统还包括: 固定在固定机构上的直流电源和无线电源发送电路，所述无线电源发送电路与直流电源电连接，将直流电源供给的电能转换为电磁能； 与无线电源发送电路之间采用无线传输方式进行数据传输的无线电源接收电路，接收电磁能并将其转换为电能，为温度测量电路供电； 与温度测量电路电连接的第一无线信号收发电路，接收温度数字信号并将其转换为无线信号； 与第一无线信号收发电路之间采用无线传输方式进行数据传输的第二无线信号收发电路，接收温度采集指令、接收无线信号并将其转换为数字信号； 与第二无线信号收发电路电连接的测试计算机，发送温度采集指令、实时对数字信号进行显示和存储； 所述无线电源接收电路和第一无线信号收发电路均固定在活动机构上。2.根据权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述温度测量电路包括与温度传感器电连接的信号调理电路、与信号调理电路电连接的AD转换器、与AD转换器和第一无线信号收发电路电连接的FPGA芯片；所述温度传感器实时采集的活动机构的温度信息依次经信号调理电路的放大作用、AD转换器的模数转换作用转换为温度数字信号，再通过FPGA芯片完成温度数字信号的缓存，所述FPGA芯片将该温度数字信号按照数据协议编码转发至第一无线信号收发电路。3.根据权利要求2所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述信号调理电路采用ANALOG DEVICES公司的型号为AD595的热电偶放大器。4.根据权利要求2所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述AD转换器采用TI公司的型号为TLV2548的模数转换器。5.根据权利要求2所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述FPGA芯片采用XILINX公司的型号为XC3S400的芯片。6.根据权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述直流电源采用史丹迪公司的型号为CY-10-5的开关电源，由220V交流供电，提供5V直流输出电源。7.根据权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述无线电源发送电路和无线电源接收电路均采用芯科泰公司的型号为XKT-408的无线供电模块。8.根据权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述温度传感器采用K型热电偶。9.根据权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统，其特征在于，所述第一无线信号收发电路采用岱默科技的无线蓝牙串口模块中的蓝牙模块，将温度数字信号经由蓝牙协议转换为无线信号；所述第二无线信号收发电路采用岱默科技的无线蓝牙串口模块中的蓝牙适配器，将无线信号经由蓝牙协议转换为数字信号，并经由USB接口传输给测试计算机。10.如权利要求1所述的旋转设备的无线温度测量系统的测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、旋转设备上电，旋转设备中的活动机构开始旋转； 步骤二、直流电源上电，无线电源发送电路将直流电源供给的电能转换为电磁能；步骤三、无线电源接收电路以无线传输方式接收无线电源发送电路发送的电磁能并将其转换为电能，为温度测量电路供电； 步骤四、测试计算机上电，通过测试计算机向第二无线信号收发电路发送温度采集指令； 步骤五、第一无线信号收发电路以无线传输方式接收第二无线信号收发电路发送的温度采集指令，温度测量电路和温度传感器开始工作； 步骤六、温度传感器实时采集活动机构的温度信息并将其传输给温度测量电路； 步骤七、温度测量电路将接收到的温度信息转换为温度数字信号； 步骤八、第一无线信号收发电路接收温度测量电路发送的温度数字信号并将其转换为无线信号； 步骤九、第二无线信号收发电路以无线传输方式接收第一无线信号收发电路发送的无线信号并将其转换为数字信号； 步骤十、测试计算机接收第二无线信号收发电路发送的数字信号并对该数字信号进行实时显示和存储，供用户使用。
【专利摘要】旋转设备的无线温度测量系统及测量方法，属于工业自动化领域，解决了现有温度测量系统和方法存在的导电滑环造价高、易磨损、影响测量精度的问题。该测量方法为：无线电源发送电路将直流电源供给的电能转换为电磁能；无线电源接收电路以无线传输方式接收电磁能并将其转换为电能；测试计算机向第二无线信号收发电路发送温度采集指令；温度测量电路接收温度传感器实时采集的活动机构的温度信息并将其转换为温度数字信号；第一无线信号收发电路接收温度数字信号并将其转换为无线信号；第二无线信号收发电路以无线传输方式接收无线信号并将其转换为数字信号；测试计算机实时对数字信号进行显示和存储。本发明避免了导电滑环对温度测量带来的不利影响。
【IPC分类】G01K7/02
【公开号】CN105203217
【申请号】CN201510589884
【发明人】曹小涛, 何云丰, 王征
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月16日