于第二 (半)导电层14的外部。提供电线155以使无线接收器150与第二微控制器170电接触。无线接收器150和第二微控制器170可被一起安装或单独安装在可收缩的套管层15的外部。这是因为无线接收器150被配置为在高频率下工作并且不存在应定位于无线发射器130的正上方的特殊要求。
[0039]另选地，包括电力感应线圈的另一个能量获取单元180可被定位在组件30的外部并且围绕线缆10，或者定位在第二(半)导电层14与可收缩的套管层15之间。这个能量获取单元180可用于通过电线185来向第二微控制器170供应电力。
[0040]贯穿本说明书，尽管电线155、175、185各自被称作“电线”，但应当理解，电线155、175、185中的任一者或两者可按系统起作用的需求包括多根电线。
[0041]根据本公开的另一个实施例，提供了一种用于监测被包围在至少第一(半)导电层中的导电体的温度的方法。该方法将结合上述系统100来描述。该方法包括如下步骤。
[0042]能量获取子单元140获取电力并将电力提供至第一微控制器120。另选地，能量获取子单元140被能量发射器160触发而振荡从而产生交流电，并且交流电在提供至第一微控制器120之前被整流器电路145转换成直流电。如以上所公开的，能量获取子单元140在数十KHz至数百KHz范围内的第一工作频率下工作。
[0043]温度传感器单元110检测表示导电体的温度的第一信号并且将该第一信号提供至第一微控制器120 ο另选地，温度传感器单元110在第一微控制器120的控制下工作。例如，第一微控制器120可向温度传感器单元110发出指令并且温度传感器单元110将开始检测第一信号。第一微控制器120然后将第一信号转换成适于经由无线方式传输的第二信号。
[0044]然后，无线发射器130经由无线方式将第二信号传输至无线接收器150并且无线发射器130在例如数十MHz至数千MHz的范围内的第二工作频率下工作。优选地，第二工作频率与第一工作频率的比率大于100。因此，能量获取和信号传输可分别得以实现并且可不会彼此干扰。然后，无线接收器150将所接收的第二信号提供至第二微控制器170并且第二微控制器170基于该第二信号确定导电体的温度。
[0045]虽然已经示出并解释了本公开的一般概念的一些实施例，但是本领域的技术人员将会知道，在不脱离本发明总体构思的实质和原理的情况下可执行对以上实施例的修改。本公开的范围应当由所附的权利要求书和其等同物来限定。
【主权项】
1.一种用于监测被包围在至少第一(半)导电层中的导电体的温度的系统，所述系统包括: 温度传感器单元，所述温度传感器单元位于所述第一(半)导电层的内部，并包括微控制器、温度传感器、能量获取子单元和无线发射器，并且所述温度传感器被适配为检测表示所述导电体的温度的第一信号并将所述第一信号供应至所述微控制器;以及 收发器单元，所述收发器单元位于所述第一(半)导电层的外部并包括能量发射器和无线接收器； 其中，所述能量获取子单元被适配为从所述能量发射器获取电磁功率并将电力提供至所述微控制器； 所述无线发射器被适配为在所述微控制器的控制下与所述无线接收器接合以将由所述第一信号转换的第二信号传输至所述无线接收器;并且 所述能量获取子单元和所述无线发射器被设计为具有不同的工作频率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述能量获取子单元被设计为具有1KHz至990KHz范围内的工作频率。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射器被设计为具有1MHz至1GHz范围内的工作频率。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射器的工作频率与所述能量获取子单元的工作频率的比率大于100。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述能量获取子单元包括LC谐振电路，所述LC谐振电路被适配为在被所述能量发射器触发之后产生交流电。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述能量获取子单元包括整流器电路，所述整流器电路被适配为将所述交流电转换成直流电。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述温度传感器与所述导电体直接接触或热接触。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一(半)导电层被第二(半)导电层包围，所述能量发射器被定位于所述第一(半)导电层与所述第二(半)导电层之间。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述收发器单元包括微控制器，所述微控制器位于所述第二(半)导电层的外部并经由电线与所述能量发射器连接。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述无线接收器被适配成位于所述第二(半)导电层的外部并与所述收发器单元的微控制器通信。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述收发器单元的微控制器被配置为基于所接收的第二信号来确定所述导电体的温度。12.—种监测被包围在至少第一(半)导电层中的导电体的温度的方法，所述方法包括以下步骤: 由在第一工作频率下工作的能量获取子单元获取电力并将所述电力提供至第一微控制器，所述第一微控制器和所述能量获取子单元位于所述第一(半)导电层的内部； 由位于所述第一(半)导电层的内部的温度传感器单元检测表示所述导电体的温度的第一信号； 由所述第一微控制器将所述第一信号转换成适于经由无线方式传输的第二信号；以及 由无线发射器将所述第二信号传输至位于所述第一(半)导电层的外部的无线接收器，所述无线发射器位于所述第一(半)导电层的内部并在不同于所述第一工作频率的第二工作频率下工作。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二工作频率与所述第一工作频率的比率大于100。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述获取步骤包括由位于所述第一(半)导电层的外部的能量发射器发射触发信号以触发所述能量获取子单元振荡从而产生交流电的子步骤。15.根据权利要求12所述的方法，所述方法包括由位于所述第一(半)导电层的外部的第二微控制器基于所述第二信号来确定所述导电体的温度的步骤。
【专利摘要】本发明公开了一种系统(100)，该系统用于监测电缆的导电体的温度并包括温度传感器单元(100a)和收发器单元(100b)。温度传感器单元(100a)被定位于第一(半)导电层的内部，并且包括微控制器(120)、温度传感器(110)、能量获取子单元(140)和无线发射器(130)。温度传感器(110)被适配为检测表示导电体的温度的第一信号(SI)并且将第一信号(SI)供应至微控制器(120)。收发器单元(100b)被定位于第一(半)导电层的外部并包括能量发射器(160)和无线接收器(150)。能量获取子单元(140)被适配为从能量发射器(160)获取电磁功率并将电力提供至微控制器(120)。无线发射器(130)被适配为在微控制器(120)的控制下与无线接收器(150)接合，以便将由第一信号(SI)转换的第二信号(S2)传输至无线接收器(150)。能量获取子单元(140)和无线发射器(130)被设计为具有不同的工作频率。
【IPC分类】G01K7/04
【公开号】CN105531572
【申请号】CN201380079425
【发明人】问治国, 黄争, 袁斯华, 喻学韬, 张鸣
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2013年9月11日
【公告号】EP3044556A1, WO2015035568A1