一种两线制温度链传感器结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种两线制温度链传感器结构，所述两线制温度链传感器结构包括：两根平行的兼做传感器装置电源线、数字信号传输线、地线复用的两线制总线；由电源模块、单片机电路、PT1000铂热电阻组成的T-NODE数字温度感应器，接收两线制总线提供的电力作为工作电源并反馈温度信号。本实用新型的有益效果是只使用了两条电缆进行供电和数据传输，整条温度链长度可到达200-500米，使用方便，精度高，能耗低，还可以根据实际需要将结构拓扑为一条链路或者树形结构，可有效的解决传统温度传感器测量时所使用的电缆线占用多余空间、所需采集器通道较多、测量过程繁琐、成本高等问题。
【专利说明】-种两线制溫度链传感器结构
【技术领域】：
[0001] 本实用新型设及温度测量技术，具体的说是一种两线制温度链传感器结构。
【背景技术】
[0002] 温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，工业、农业、 商业、科研、国防、医学及环保等都与温度有着密切的关系，在工业生产过程中需要实时测 量温度，在农业生产中也离不开温度的测量等等，因此研究温度的测量方法和装置具有重 要的意义，而测量温度的关键是温度传感器，温度传感器是实现温度检测和控制的重要器 件，温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器，占有的市场份额大大超过了其他的传 感器。
[0003] 传统的温度传感器组件测量温度时，通过一根=巧电缆线传输电力和信号，每根 电缆只连接一个温度传感器，且当测量的温度节点较多时，所需要的温度传感器增多，相应 的电缆线也会增多，测量中往往会测量很多个温度节点，需要的电缆线很多，导致电缆线组 直径较粗且采集器所需的通道也很多，耗电量增加，所需成本较高，测量过程繁琐，电缆线 组占用较多空间且笨重不易搬运，大大降低了测量效率，传统的传感器结构已经不能满足 需要，因此迫切需要一种可W提高温度传感器电缆线利用率的传感器结构。 实用新型内容
[0004] 为了有效解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种两线制温度链传感器结 构。
[0005] 本实用新型提供一种两线制温度链传感器结构，包括：
[0006] 多个T-NODE数字式温度传感器，设置在需要测量的温度节点用于测量温度信息；
[0007] 两线制总线，每个所述T-NODE数字式温度传感器均连接在所述两线制总线上，所 述两线制总线包括第一总线、第二总线，第一总线、第二总线兼做传感器装置电源线、数字 信号传输线、地线，为T-NODE数字式温度传感器输送电力并将其反馈的信号输送到采集器 中；
[000引所述T-NODE数字式温度传感器包括电源模块、单片机电路、PTlOOO销热敏电阻、 保护层，其中电源模块一端与两线制总线中的第一总线相连，另一端接单片机电路，单片 机电路与PTlOOO销热敏电阻相连，此外电源模块另接一条线路接回第二总线，通电后，两 线制总线将电能输送到T-NODE数字式温度传感器，电流经过电源模块处理后输送到单片 机电路中，单片机电路将电流输送到PTlOOO销热敏电阻，测得的温度信号经单片机电路传 到第二总线，输送到采集器。
[0009] 进一步的，所述T-NODE数字式温度传感器精度为±0. rc，分辨率为0. ore。
[0010] 进一步的，所述两线制温度链传感器结构可拓扑为一条链路或树形结构。
[0011] 进一步的，所述两线制温度链传感器结构长度为200-500米，每条温度链可W挂 48个传感器。
[0012] 该实用新型不但能满足测量多温度节点的需要，还节省了空间，省去了传统测量 繁琐杂陈接线步骤且耗能低，降低了成本，同样20个温度节点的测量，实用本实用新型的 结构只需要2巧线就可W完成，最大的温度链传感器外径仅为8mm，采集器也只需要1个数 字通道，而如果使用普通模拟温度传感器，需要60巧的电缆线，或者20根3巧电缆线，直径 需要120mm粗细，采集器也需要20个通道。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型的系统结构示意图；
[0014] 图2(a)为本实用新型链路拓扑结构图；
[0015] 图2(b)为本实用新型树形拓扑结构图。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017] 相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的 替代、修改、等效方法W及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对 本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有 该些细节部分的描述也可W完全理解本实用新型。下面结合附图与【具体实施方式】，对本实 用新型进一步说明。
[0018] 图1为本实用新型实施例一的一种两线制温度链传感器结构的结构示意图；如 图所示，一种两线制温度链传感器结构包括；两线制总线、多个T-NODE数字式温度传感器， 其中两线制总线包括第一总线、第二总线，第一总线、第二总线兼做传感器装置电源线、数 字信号传输线、地线，各个T-NODE数字式温度传感器并联到两线制总线上且每个T-NODE数 字式温度传感器对应一个独立的序号，所W各个测量信号之间互不影响；所述T-NODE数字 式温度传感器为高精度传感器，测量精度可达±0. TC,分辨率可达0. ore,由电源模块、 单片机电路、PTlOOO销热敏电阻及其包覆的保护层组成，电源模块一端与两线制总线中的 第一总线相连，另一端接单片机电路，单片机电路与PTlOOO销热敏电阻相连，此外电源模 块另接一条线路接回第二总线，通电后，两线制总线将电能输送到T-NODE数字式温度传感 器，电流经过电源模块处理后输送到单片机电路中，单片机电路将电流输送到PTlOOO销热 敏电阻，PTlOOO销热敏电阻阻值会随着温度的变化而改变，当PTlOOO在0摄氏度的时候 他的阻值为1000欧姆，它的的阻值会随着温度上升，阻值是成匀速增长的，根据欧姆定律 K = ^，只要测量出流经PTlOOO销热敏电阻的电压U与电流I数值便可得到算出电阻R，根 据PTlOOO销热敏电阻的特性便可W得出温度信息，流经PTlOOO销热敏电阻的电压U与电 流I的数值可由单片机电路测量得知，进一步可W得知温度信息，然后T-NODE数字式温度 传感器将得到的温度信号传到第二总线，输送到采集器中，整条温度链只用两条电缆进行 供电和数据传输，能耗低，长度根据需求可达到200-500米，每条温度链可W挂48个传感 器。
[0019] 图2(a)、图2(b)为本实用新型拓扑结构图；如图所示，本实用新型可根据实际测 量的需要拓扑结构，可拓扑为一条链路或者树形结构，当拓扑为一条链路时，各个T-NODE 数字式温度传感器串联，沿主线顺次相接，适用于温度节点分布较规则的测量，当拓扑为树 形结构时，T-NODE数字式温度传感器输入端只接一条两线制总线，输出端可接1-2条两线 制总线，适用于温度节点分布散乱、不均匀的测量。
[0020] 该实用新型不但能满足测量多温度节点的需要，还节省了空间，省去了传统测量 繁琐杂陈接线步骤且耗能低，降低了成本，同样20个温度节点的测量，实用本实用新型的 结构只需要2巧线就可W完成，最大的温度链传感器外径仅为8mm，采集器也只需要1个数 字通道，而如果使用普通模拟温度传感器，需要60巧的电缆线，或者20根3巧电缆线，直径 需要120mm粗细，采集器也需要20个通道。
【权利要求】
1. 一种两线制温度链传感器结构，其特征在于，所述传感器包括： 多个T-NODE数字式温度传感器，设置在需要测量的温度节点用于测量温度信息； 两线制总线，每个所述T-NODE数字式温度传感器均连接在所述两线制总线上，所述两 线制总线包括第一总线、第二总线，第一总线、第二总线兼做传感器装置电源线、数字信号 传输线、地线，为T-NODE数字式温度传感器输送电力并将其反馈的信号输送到采集器中； 所述T - NODE数字式温度传感器包括电源模块、单片机电路、PT1000铂热敏电阻、保护 层，其中电源模块一端与两线制总线中的第一总线相连，另一端接单片机电路，单片机电路 与PT1000铂热敏电阻相连，此外电源模块另接一条线路接回第二总线，通电后，两线制总 线将电能输送到T - NODE数字式温度传感器，电流经过电源模块处理后输送到单片机电路 中，单片机电路将电流输送到PT1000铂热敏电阻，测得的温度信号经单片机电路传到第二 总线，输送到采集器。
2. 根据权利要求1所述的温度链传感器结构，其特征在于，所述T -NODE数字式温度传 感器精度为±0. 1°C，分辨率为0.01°C。
3. 根据权利要求1所述的温度链传感器结构，其特征在于，所述两线制温度链传感器 结构可拓扑为一条链路或树形结构。
4. 根据权利要求3所述的温度链传感器结构，其特征在于，所述两线制温度链传感器 结构长度为200-500米，每条温度链可以挂48个传感器。
【文档编号】G01K7/18GK204154414SQ201420578735
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】翟建青, 王艳君, 苏布达, 翟松 申请人:国家气候中心, 南京信息工程大学, 中国科学院新疆生态与地理研究所, 北京杰普森环境技术研究中心有限公司