一种无源测温装置的制造方法_2

文档序号:10093153阅读:来源:国知局
行复位,复位后供电电源停止供电,储能电容C6、C8继续为微处理器2供电,维持微处理器2工作一段时间。通常低压检测芯片U2的阈值为2.4V较为合适,既保证稳定性,又不干扰测温装置的正常运行。
[0033]所述射频发射电路3包括射频天线,射频天线为设置在柔性印刷电路板上的蛇形走线式天线,减小天线占用的面积,从而减小柔性无源标签100的厚度。在本实施例中,射频发射电路3发射的射频信号为穿透力强的433MHz射频信号,适应开关柜复杂通信环境。在其他实施例中,所述射频信号为也可以为其它频段的无线电磁波信号。
[0034]在本实施例中,所述柔性外壳内侧有温度传感器5。在其它实施例中,温度传感器可以外置在柔性外壳外侧,或在柔性外壳内侧和柔性外壳外侧各设置一个温度传感器。若柔性外壳内侧和柔性外壳外侧各设有一个温度传感器,传感器电路4前端还设有传感器信号切换电路,柔性外壳内侧的温度传感器5与柔性外壳外侧的温度传感器分别连接传感器信号切换电路的输入端,传感器信号切换电路的输出端连接传感器电路4的输入端,确保两个温度传感器的信号经传感器信号切换后,都能传输至微处理器2。这种情况下,若其中一个温度传感器损坏,另一个继续进行温度监测,提高了可靠性;并且同时检测柔性无源标签100内、外的温度,提高了温度监测准确性。
[0035]请参考图5,在本实施例中,本体200是柔性条形带,柔性无源标签100封装在本体200内,安装简便,且使得柔性无源标签100不受外界干扰,可靠性高。本体200包括一个定位孔21和若干个凸片22的锁紧机构固定位置。定位孔21设置在本体200 —端,凸片22设置于本体200另一端,柔性无源标签100位于定位孔21和凸片22之间。若干个凸片22等间距分布至本体200末端,间距为2cm?3cm,柔性无源标签100与定位孔21之间的距离、柔性无源标签100与最近的凸片22之间的距离均小于或等于1.5cm。
[0036]在本实施例中,无源柔性标签100的感应取电线圈24是两根厚度为2mm的锡箔状柔性金属合金条,合金条封装在本体200内,分别位于柔性无源标签100的两侧,两根合金条的靠近柔性无源标签100的一端连接柔性无源标签100的无源电磁感应取电电路8,另一端通过类似纽扣的金属配合固定结构25、26固定。
[0037]请参考图6,在本实施例中,动触头包括动梅花爪31、触头32和动触头臂30,触头32呈圆柱状,梅花爪31和触头32的连接处33也呈圆柱状,连接处33的横截面直径小于触头32的横截面直径。由于柔性无源标签100体积小、厚度薄,因此该无源柔性测温装置适于安装在此处。具体安装方法为使本体200沿梅花爪31和触头32的连接处33的表面绕一圈并将该位置固定。安装时,本体200末端穿过定位孔21,当柔性无源标签100贴紧动触头时,凸片22插入定位孔21,使其位置固定。由于凸片22的间距小,固定过程中可较精确调整本体200的松紧,确保柔性无源标签100紧贴动触头。本体200上还设有扣环23,本体200环绕梅花爪31和触头32的连接处33的表面后的余下部分穿过扣环23并收紧,减小在动触头上占用的空间,防止本体200的余下部分干扰动触头的工作。
[0038]安装时,将类似纽扣的金属配合固定结构25、26连接,封装在本体200内的感应取电线圈24随本体200成为环形线圈,与无源柔性标签100内的无源电磁感应取电电路8连接形成一个闭合回路,将电磁波转换为电信号。
[0039]无源柔性测温装置具有无源取电和无线传送特性。无源特性使测温装置在安装时可进行带电调试,安装后维护成本低;无线特性保障了足够的电气间隔距离,可靠性高。
[0040]在本实施例中,柔性无源标签100封装在本体200内。在其它实施例中,本体200也可以穿过柔性无源标签100的外壳,此时本体200与柔性无源标签100分体设计,便于维修柔性无源标签100。在这种情况下,柔性无源标签100采用螺钉固定或粘合等多种方式固定在本体200上。
[0041]请参考图7,本实用新型实施例还公开了一种无线供电组网测温系统。本实施例中的无线供电自组网测温系统包括一个无线供电器400和一个安装在温度监测点的无源柔性测温装置。无线供电器400包括无线供电器天线、测温传感器、组网模块、信息采集模块和通信接口。无线供电器和测温装置之间通过无线供电器天线、射频天线进行射频信号的传输。
[0042]无线供电器400通过无线供电器天线发射电磁波,测温装置中柔性无源标签100通过感应取电线圈24将电磁波转换为电能,并通过能量收集电路1为微处理器2、射频发射电路3和传感器电路4的供电,电磁波的有效供电距离20m左右。此时柔性无源标签100进入正常工作状态,微处理器2输入端采集高精度温度传感器5的数据,并把采集到的数据通过射频发射电路3的射频天线发送给无线供电器1,无线供电器1通过无线供电器天线获取到当前的温度值,从而实现温度监测。
[0043]通常,射频发射电路3发射的电磁波的频率为433MHz,无线供电器400发射的电磁波的频率为850MHz至900MHz,特别是900MHz时,电磁波信号穿透能力强,适应在开关柜复杂的环境中通信。
[0044]无线供电器400还可以将接收到的温度检测信号处理后通过通信接口传送给监控平台,便于工作人员在监控平台进行监控。
[0045]请参考图8,本实用新型实施例还公开了另一种无线供电组网测温系统。本实施例中的无线供电自组网测温系统包括一个无线供电器400和若干个柔性无源测温装置,测温装置固定在不同的温度监测点。每个测温装置的柔性无源标签100均内置存储ID编码的ID存储器10,ID编码用于区分各个柔性无源标签100,使得该无线供电器400能区分读取到的温度检测信号源自哪一个温度监测点,从而通过一个无线供电器400和多个测温装置配合,实现多个监测点的温度检测。
[0046]本实用新型实施例还公开了第三种无线供电组网测温系统。本实施例中的无线供电自组网测温系统包括若干个无线供电器400和若干个柔性无源测温装置,测温装置固定在不同的温度监测点,每一个无线供电器400对应若干个测温装置。
[0047]本实施例中,无线供电器400通过信息采集模块实现中继转发数据的功能,可以把数据收集到一个终端集中的无线供电器400上,然后通过通信接口将数据上传到计算机。测温装置的柔性无源标签100包括实现无线自组网功能的组网模块,任意两柔性无源标签100之间可以通信。组网之后,每个柔性无源标签100的ID码可以自由分配,无需人工去设定,通过分配后就组成了通信网络。柔性无源标签100还能选择出最优路径,组成真正意义上的智能传感网。
[0048]应用时,因为无线供电器400包括组网模块,无线供电器400之间也能够组网,从而实现数据路由功能,大大增强了无线传输距离。
[0049]本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本实用新型,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种无源测温装置,其特征在于,包括能量收集电路、微处理器、射频发射电路和传感器电路; 能量收集电路分别与微处理器、射频发射电路和传感器电路相连,为上述电路输出供电电源,微处理器连接射频发射电路和传感器电路,传感器电路连接温度传感器,射频发射电路通过射频天线发射、接收射频信号; 能量收集电路包括无源电磁感应取电电路、震动感应取电电路和电池,所述能量收集电路以无源电磁感应取电电路为主电源,震动感应取电电路为次电源,电池为备用电源。2.如权利要求1所述的无源测温装置,其特征在于,所述无源电磁感应取电电路连接感应取电线圈,接收电磁波,并将电磁波转换为电能。3.如权利要求1所述的无源测温装置,其特征在于,所述能量收集电路包括电源切换电路、电源保护电路和电源状态检测电路;无源电磁感应取电电路、震动感应取电电路和电池的输出端连接电源切换电路的输入端,电源切换电路的输出端连接电源保护电路的输入端,电源保护电路的输出端连接微处理器、传感器电路和射频发射电路的电源端,无源电磁感应取电电路、震动感应取电电路和电池的输出端连接电源状态检测电路的输入端,电源状态检测电路的输出端连接微处理器。4.如权利要求3所述的无源测温装置,其特征在于,所述电源切换电路连接微处理器,在微处理器的控制下切换供电电源。5.如权利要求3所述的无源测温装置,其特征在于,所述电源状态检测电路包括第一电阻、第一二极管、第二二极管和第一场效应管,电阻一端连接微处理器、传感器电路和射频发射电路的电源端,另一端分别连接第一二极管阳极和第二二极管阳极,第一二极管阴极连接微处理器的10 口,第二二极管阴极连接第一场效应管的源极,第一场效应管的漏极接地、栅极连接无源电磁感应取电电路、震动感应取电电路和电池的输出。6.如权利要求3所述的无源测温装置,其特征在于,所述电源保护电路包括带看门狗功能的低压检测芯片,低压检测芯片的输入端连接电源切换电路的输出端、输出端连接第二场效应管的栅极,第二场效应管的源极经第二电阻接地、漏极经连接第三场效应管的栅极,第三场效应管的漏极连接电源端、源极连接电源切换电路的输出端,低压检测芯片的输出还经第三电阻连接微处理器的复位引脚。7.根据权利要求6所述的无源测温装置,其特征在于,所述电源保护电路包括储能电容,所述储能电容连接电源端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无源测温装置,包括能量收集电路、微处理器、射频发射电路和传感器电路。能量收集电路分别与微处理器、射频发射电路和传感器电路相连,为上述电路输出供电电源,微处理器连接射频发射电路和传感器电路,传感器电路连接温度传感器,射频发射电路通过射频天线发射、接收射频信号。本实用新型的能量收集电路以无源电磁感应取电电路为主电源,震动感应取电电路为次电源,柔性电池为备用电源,增加了电源冗余备份,提高了装置的供电稳定性。
【IPC分类】G01K13/00, H02J7/34, H02J9/06, G08C17/02, H02J7/32
【公开号】CN205002895
【申请号】CN201520769477
【发明人】杨石林
【申请人】杭州凯源电子有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月30日
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