专利名称：主动式无线温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度传感器，尤其是一种可用于恶劣环境或需远距离实时或定时测量温度的无线温度传感器，具体地说是一种主动式无线温度传感器。
背景技术：
温度测量在日常生活、工农业生产等各个领域的应用非常普遍，常见的温度测量方法有(1)温度计-需要人眼识读其刻度线来感知温度；(2)各种接触式、非接触式温度测量仪表，这些仪表的共同特点也都是需要人工读取测得的温度数据。但随着应用要求的不断提高，使用计算机自动进行大范围温度数据采集与处理是必然发展趋势。
目前市场上已出现多种数字式温度传感器，这些温度传感器可与微处理器直接连接，再通过现场总线方式与计算机通信，完成对现场温度数据的自动大范围采集。但由于很多工业现场环境相当复杂，需要监测温度的检测点数量又非常庞大，如果采用现行的有线温度传感方式，不但投资巨大，而且会对现有系统的运行产生影响，因此到目前为止，这些工业现场还是采用人工方式采集温度数据，十分不便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种利用射频识别原理和数字温度传感技术相结合的、能够自动进行温度测量、远距离非接触传输温度数据、同时能够提供检测点位置信息的主动式无线温度传感器，以解决大范围、恶劣工业环境下的现场温度实时自动监测难题。
本实用新型的技术方案是一种主动式无线温度传感器，其特征是它主要由温度传感器U1、调理电路U2、A/D转换器U3、内存中写有不可更改的编号或代码(相当于射频电子标签的ID码)的微处理器U4、无线收发电路U5、射频天线U6、电源U7组成，电源U7为相应的工作单元供电，温度传感器U1的输出信号接调理电路U2的输入，并经调理电路U2进行补偿调整后输送至A/D转换器U3的输入端，经A/D转换器U3转换成数字信号输送至微处理器U4，由微处理器U4将A/D转换器U3输出的信号与其内存中写有的不可更改的编号或代码一起打包输送至无线收发电路U5并通过与无线收发电路U5相连的射频天线U6以无线方式发送至接收中心。
电源U7可为干电池。
温度传感器U1可为数字温度传感器、铂电阻温度传感器、热电偶温度传感器或红外非接触式温度传感器，其测温范围为-40℃～+1000℃。
微处理器U4通常处于睡眠工作状态，能够自动定时唤醒，唤醒时间间隔由内部程序事先设定。
微处理器U4的内存中，在出厂前被写入一个不可更改的顺序编号，这个编号代表了该传感器的身份。
本实用新型所述无线收发电路U5和射频天线U6可以选择工作于433MHz、915MHz、或2450MHz等ISM工作频率。
本实用新型的有益效果1、与一般温度传感器相比，它采用无线方式传输被检测点的温度，因此可以使用于现场环境复杂的场合。
2、采用主动方式进行温度测量和数据发射，有利于节省传感器电池能量，延长其使用寿命。
3、传感器采用有源方式工作，数据发射的传输距离远，有利于构建较大范围的温度监测系统。
图1是本实用新型结构框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图3是本实用新型的程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示。
一种主动式无线温度传感器，它主要由温度传感器U1、调理电路U2、A/D转换器U3、内存中写有不可更改的编号或代码(相当于射频电子标签的ID码)的微处理器U4、无线收发电路U5、射频天线U6、干电池U7组成，干电池U7为相应的工作单元供电，温度传感器U1的输出信号接调理电路U2的输入，并经调理电路U2进行补偿调整后输送至A/D转换器U3的输入端，经A/D转换器U3转换成数字信号输送至微处理器U4，由微处理器U4将A/D转换器U3输出的信号与其内存中写有的不可更改的编号或代码一起打包输送至无线收发电路U5并通过与无线收发电路U5相连的射频天线U6以无线方式发送至接收中心。
具体电路图如图2所示，其中温度传感器U1、调理电路U2、A/D转换器U3三部分可采用ADT7301集成块，它是美国Analog Devices公司最新推出的智能型温度传感器，其测温范围为-40℃～150℃。微处理器U4、无线收发电路U5可采用nRF9E5集成块，它为北欧Nordic公司推出的无线数据收发智能射频芯片，并内置有51单片机，外围电路连接极为简单，可方便地与射频天线相连接，该芯片采用1.9V～3.6V单电源供电，发射功率为10dBm，接收灵敏度-100dBm，数据传输速率高达0.1Mbps，存储器为4K，在低功耗时电流2.5μA，单片机全速运行功耗1mA@4M。EEPROM采用25320，它为nRF9E5支持的SPI串行外设接口的外部程序存储器。
附图3为nRF9E5内置51单片机的主工作流程，其中MCU定时唤醒时间间隔定为10秒，无线发送数据时间间隔定为1分钟。临界值为监测点温度的报警门限，当采集温度超过该门限时，传感器立即发射采集温度数据。如果温度没有超过该门限，则等到发送数据时间到才发送。
权利要求1.一种主动式无线温度传感器，其特征是它主要由温度传感器U1、调理电路U2、A/D转换器U3、内存中写有不可更改的编号或代码的微处理器U4、无线收发电路U5、射频天线U6、电源U7组成，电源U7为相应的工作单元供电，温度传感器U1的输出信号接调理电路U2的输入，并经调理电路U2进行补偿调整后输送至A/D转换器U3的输入端，经A/D转换器U3转换成数字信号输送至微处理器U4，由微处理器U4将A/D转换器U3输出的数字信号与其内存中写有的不可更改的编号或代码一起打包输送至无线收发电路U5并通过与无线收发电路U5相连的射频天线U6以无线方式发送至接收中心。
2.根据权利要求1所述的主动式无线温度传感器，其特征是所述的电源U7为干电池。
3.根据权利要求1所述的主动式无线温度传感器，其特征是所述的温度传感器U1为数字温度传感器、铂电阻温度传感器、热电偶温度传感器或红外非接触式温度传感器，其测温范围为-40℃～+1000℃。
专利摘要本实用新型公开了一种主动式无线温度传感器，其特征是它主要由温度传感器U1、调理电路U2、A/D转换器U3、内存中写有不可更改的编号或代码的微处理器U4、无线收发电路U5、射频天线U6、电源U7组成，电源U7为相应的工作单元供电，温度传感器U1的输出信号接调理电路U2的输入，并经调理电路U2进行补偿调整后输送至A/D转换器U3的输入端，经A/D转换器U3转换成数字信号输送至微处理器U4，由微处理器U4将A/D转换器U3输出的数字信号与其内存中写有的不可更改的编号或代码一起打包输送至无线收发电路U5并通过与无线收发电路U5相连的射频天线U6以无线方式发送至接收中心。解决了大范围、恶劣工业环境下的现场温度实时自动监测难题。
文档编号G08C17/00GK2781340SQ20052007277
公开日2006年5月17日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者张华 申请人:张华