一种无源无线测温装置的制作方法

本实用新型属于电力系统保护领域，具体涉及一种无源无线测温装置。

背景技术：

在电力系统中，存在着各种设备故障，其中诸多故障都是因电力设备的发热引起，因此及早发现电力设备的发热情况并及时报警，显得至关重要。高低压设备的触头、电力电缆、汇流铜排等都是容易发热的部位，这些部位往往会因各种原因出现接触不良或过负荷，导致异常发热乃至烧毁等故障，造成不必要的设备损坏，严重影响电力系统的运行可靠性、稳定性。

现有技术的传统的温度测量一般都是有线测量方式，其周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时，要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下检测点分散、环境封闭或有高电压、现有技术的有线测温方式根本无法实现测量工作。

专利一种无线测温模块(公开号：CN203502124U)公开了一种由密封壳体包装，电池供电的无线测温模块，该测温模块采用单片机为核心连接温度传感器和无线信号发射单元。电池本身寿命有限，也会造成环境污染，温度传感器通过超导材料将温度数据传输给接收设备，由于超导材料的引入，导致被测电力设备的绝缘性不能得到保证，特别是对于高压设备，且能耗大，成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种无源无线测温装置，成本低，使用能耗低寿命长且环保，隔离性能彻底，具有安装方便、抗干扰能力强，能精确解决高压状态下温度测量问题的特点。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种无源无线测温装置，包括空腔塑料壳体和直插在一块PCB板上电磁能收集单元、温度传感器以及无线接收发射单元，所述电磁能收集单元包括依次电连接的整流天线、DC/DC变换器和储能元件以及控制所述DC/DC变换器和储能元件输出的功率管理单元，由于整流天线输出的电压很低，不能直接向负载供电，因此需要DC/DC变换器实现升压，功率管理单元往往起到调节负载、保证高电压增益以及最大功率点跟踪等功能。所述储能元件电连接所述温度传感器进行供电，所述温度传感器将被测温度信号传送至所述无线接收发射单元，所述无线接收发射单元采用Zigbee芯片对温度信号进行处理后无线发射出去，Zigbee芯片具有低复杂度、低功耗、低成本的特点，实现接收发射温度信号的双向功能。所述PCB板置于所述空腔塑料壳体内部，所述空腔塑料壳体的外层覆盖绝缘热塑材料。

优选的，所述整流天线包括依次电连接的接收天线、高频滤波器、二极管整流器和直流滤波器，所述直流滤波器电连接所述DC/DC变换器，所述接收天线收集入射的电磁波，并转换为直流，所述二极管整流器两侧的高频滤波器和直流滤波器是为了利用宽频谐波，提高功率转换效率。

优选的，所述DC/DC变换器根据升压比例需求，选用Boost升压电路或Flyback升压电路。

优选的，所述储能元件为超级电容，超级电容功率密度大，充放电速率快，循环寿命长，对环境友好。

优选的，所述空腔塑料壳体上部前端设有圆柱凸起部位，所述接收天线在空腔塑料壳体内部的位置对齐插入所述圆柱凸起部位，方便接收天线更好地收集入射的电磁波。

优选的，所述空腔塑料壳体外部两侧设有对齐的可收缩的固定带，所述固定带上设有锁扣，可以将两侧固定带扣在一起捆绑在被测设备上。

本实用新型的有益效果是：采用集中设计在一块PCB板上的芯片式测温装置，结构简单，成本低；无源设计采用电磁能收集单元供电，使得测温装置的使用能耗低寿命长且环保；无线接收发射单元和绝缘热塑材料的设计，使得装置的隔离性能彻底，具有安装方便、抗干扰能力强的特点并且能精确解决高压状态下温度测量问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型内部结构示意图；

图2是本实用新型整流天线结构示意图；

图3是本实用新型的外部结构示意图；

图4是本实用新型的使用安装示意图；

图中标记为：1、空腔塑料壳体；2、空腔塑料壳体圆柱凸起部位；3固定带；4、锁扣；5、被测设备。

具体实施方式

如图1所示，一种无源无线测温装置，内部包括集中设计在一块PCB板上的电磁能收集单元、温度传感器、无线接收发射单元，所述电磁能收集单元包括依次电连接的整流天线、DC/DC变换器和储能元件以及控制所述DC/DC变换器和储能元件输出的功率管理单元，由于整流天线输出的电压很低，不能直接向负载供电，因此需要DC/DC变换器实现升压，功率管理单元往往起到调节负载、保证高电压增益以及最大功率点跟踪等功能，所述DC/DC变换器根据升压比例需求，选用Boost升压电路或Flyback升压电路。所述储能元件电连接所述温度传感器进行供电，储能元件选用超级电容，超级电容功率密度大，充放电速率快，循环寿命长，对环境友好。所述温度传感器将被测温度信号无线传送至所述无线接收发射单元，所述无线接收发射单元采用Zigbee芯片对温度信号进行接收处理后无线发射出去，可采用测温系统读卡器读取接收Zigbee芯片发射的温度信息，读卡器通过无线链路定时查询测点标签的温度，读卡器查询到温度数据后通过有线的方式上传后台显示，Zigbee芯片具有低复杂度、低功耗、低成本的特点，实现无线接收发射温度信号的双向功能，没有导线的引入传输信号，保证了被测电力设备的绝缘性，尤其是对高压设备。

如图2所示，所述整流天线包括依次电连接的接收天线、高频滤波器、二极管整流器和直流滤波器，所述直流滤波器电连接所述DC/DC变换器，所述接收天线收集入射的电磁波，并转换为直流，所述二极管整流器两侧的高频滤波器和直流滤波器是为了利用宽频谐波，提高功率转换效率。

如图3所示，将安装有如图1所示结构的PCB板置于空腔塑料壳体1内部，空腔塑料壳体1的外层覆盖绝缘热塑材料，绝缘热塑材料能有效地隔离保护测温装置不受外部设备的影响，提高测量准确度，同时也能防护被测设备工作不受测量设备的影响正常工作。所述空腔塑料壳体1上部前端设有圆柱凸起部位2，所述接收天线在空腔塑料壳体内部的位置对齐插入所述圆柱凸起部位2，方便接收天线更好地收集入射的电磁波。空腔塑料壳体1外部两侧设有对齐的可收缩的固定带3，如图4所示固定带3上设有锁扣4，可以将两侧固定带3扣在一起捆绑在被测设备5上，实现精确测量高压状态下温度问题，提高设备的可靠性及稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。