一种无线温度传感器电路系统的制作方法

本实用新型涉及传感器电路技术领域，尤其涉及一种无线温度传感器电路系统。

背景技术：

近年来，随着经济的不断增长，电力需求越来越大，使电力系统向大容量、高电压和智能化的方向发展，并且电力系统的安全高效运营密切关系到社会经济的健康发展和人民生活的稳定。

在各种高低压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等电气设备中，由于材料老化、接触不良、电流过载等因素引起的温升过高，且不宜探测的故障隐患，设备电气很容易被损坏，当电气设备不能工作时，将会造成电能需求的供应不足，以此造成的经济损失将不可估量。目前电气设备接点温度的测温技术有以下两种：人工测量和有线检测：人工测量带有很大的危险性，因为这些被检测的设备都是高压，不易接触的，很容易造成对测量人员的伤害，并且人工检测不能实时操作,检测温度精度低；有线检测即检测温度的传感器与主机是有线连接。这种方式加大了工程师的现场布线难度，测量的灵敏性低，且高低压隔离不彻底，抗干扰性差。

申请号为CN201320205506.7的专利公开了一种电磁能收集型无线测温传感器，其使用供电模块采集电路流过的电磁能，实现对温度传感器的供电，但是该供电模块的电路较为复杂，一般为了将传感器的体积做得更小，都需要采用更小的PCB板，如果电路较复杂，则很难在更小的PCB板上焊接各种电子元件，因此，一种既电路简单又能对温度传感器稳定供电的电路板，是急需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种无线温度传感器电路系统，该电路既结构简单，使用的电子元件少，又能对温度传感器稳定供电。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种无线温度传感器电路系统，包括能量收集线圈、整流二极管、稳压保护二极管和主控IC芯片，所述主控IC芯片上电连接有微控单元和RF射频处理单元，所述主控IC芯片电连接有感温芯片，所述RF射频处理单元通讯连接有无线发射天线，所述能量收集线圈的一端与整流二极管的输入端电连接，所述能量收集线圈的另一端与稳压保护二极管的负极输入端电连接，所述整流二极管的输出端与稳压保护二极管的正极输入端电连接；所述稳压保护二极管的正极和负极与主控IC芯片电连接。

进一步，还包括储能电容，所述储能电容的正极与稳压保护二极管的正极电连接，所述储能电容的负极与稳压保护二极管的负极电连接。储能电容可以对收集的微弱电流进行储存，当电压检测芯片检测到电压达到一定值，再打开电源阀，为后续的电器件进行供电。

进一步，还包括电源阀，所述电源阀包括PMOS管，所述PMOS管的源极与储能电容的正极电连接，所述PMOS管的漏极与微控单元电连接。

进一步，所述PMOS管的栅极电连接有电压检测芯片，所述电压检测芯片的正极与储能电容的正极电连接，所述电压检测芯片的负极与储能电容的负极电连接。

进一步，所述电压检测芯片的正极与储能电容的正极的连接线上还电连接有单项稳压保护二极管，所述电压检测芯片与微控单元通讯连接。

电源阀的设置可以当电压检测芯片检测到储能电容的电压达到一定的压力后，电源阀才会打开对微控单元供电，微控单元与电压检测芯片通讯连接，可以反过来通过微控单元控制电源阀的关闭。

进一步，所述能量收集线圈包括线圈骨架和金属线圈，所述金属线圈缠绕在线圈骨架上。

进一步，所述金属线圈为铜漆包线，所述金属线圈在线圈骨架上的匝数为4900-5100匝。

进一步，所述线圈骨架为开环的线圈骨架。线圈骨架非闭环，可以避免线圈骨架产生涡流，从而避免线圈骨架自身发热。

本实用新型的有益效果：

(1)本发明仅由PMOS管和电压检测芯片组成电源阀电路，微控单元和RF射频处理单元共用一个主控IC芯片，能耗低，结构更加紧凑；

(2)本发明采用超低功耗MCU微控制单元设计,并在程序上做电源和低功耗管理，只需收集电流流过的电磁能量就能给整个系统稳定供。

附图说明

图1是本实用新型一种无线温度传感器电路系统的电路结构示意图；

图2是能量收集线圈的示意图；

其中，能量收集线圈1、整流二极管2、稳压保护二极管3、微控单元4、感温芯片5、RF射频处理单元6、主控IC芯片7、储能电容8、PMOS管9、单向稳压保护二极管10、电压检测芯片11、线圈骨架12、金属线圈13、无线发射天线14。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1～图2所示：

一种无线温度传感器电路系统，包括能量收集线圈1、整流二极管2、稳压保护二极管3、储能电容8、电源阀和主控IC芯片7，主控IC芯片7上电连接有微控单元4和RF射频处理器6，主控IC芯片7电连接有感温芯片5，RF射频处理器6通讯连接有无线发射天线14无线发射天线14，能量收集线圈1的一端与整流二极管2的输入端电连接，能量收集线圈1的另一端与稳压保护二极管3的负极输入端电连接，整流二极管2的输出端与稳压保护二极管3的正极输入端电连接；稳压保护二极管3的正极和负极与主控IC芯片7电连接；储能电容8的正极与稳压保护二极管3的正极电连接，储能电容8的负极与稳压保护二极管3的负极电连接；电源阀包括PMOS管9，PMOS管9的源极与储能电容8的正极电连接，PMOS管9的漏极与微控单元4电连接，PMOS管9的栅极电连接有电压检测芯片11，电压检测芯片11的正极与储能电容8的正极电连接，电压检测芯片11的负极与储能电容8的负极电连接，电压检测芯片11的正极与储能电容8的正极的连接线上还电连接有单项稳压保护二极管10，电压检测芯片11与微控单元4通讯连接。

其中，能量收集线圈1包括线圈骨架12和金属线圈13，金属线圈13缠绕在线圈骨架12上。金属线圈13为铜漆包线，金属线圈13在线圈骨架12上的匝数为4900-5100匝；线圈骨架12为非闭环的线圈骨架12。

本实用新型的电路原理如下：

本实用新型在使用前，使用合金带(最好是型号1J85的坡莫合金带)穿过线圈骨架12的通过孔，并将合金带两端首尾相接，套在电流流过的导体上。

本传感器用合金带圈套贴附在导体上，导体电流通过时，合金带产生磁场，磁场流过(通过)线圈，线圈上即产生微弱的电能，并通过整流二极管2，将交流电转化成为直流电，再通过稳压保护二极管3进行稳压保护、储能电容8的储能，当电压检测芯片11检测到储能电容8的电压达到一定的电压后，控制电源阀打开对微控单元4供电，微控单元控制感温芯片5对导体进行精确的温度测量后，通过无线发射天线14将温度数据通过射频通讯，传输到监控终端上。微控单元4与电压检测芯片11通讯连接，可以反过来通过微控单元4控制电源阀的关闭，以节省电能。发送一次温度数据后微控单元进入低功耗模式，间隔相应时间提取感温芯片的温度数据发送给监控终端。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。