专利名称：工业无线传感器系统的制作方法
技术领域：
工业无线传感器系统 技术领域[0001]本实用新型涉及电子领域，具体涉及传感器。
背景技术：
[0002]无线传感器为众多智能化系统的发展提供了很大便利。但是现有的无线传感器仍 然存在一些不足，比如仍然需要连接电源，信号传输距离有限等问题，困扰着无线传感器的 发展。[0003]现有的无线传感器与智能系统之间的连接方式相对简单，不便于组成相对复杂的 网络。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种工业无线传感器系统，以解决上述技术问题。[0005]工业无线传感器系统包括无线传感器和无线传感器读写系统，以及一工控机，其 特征在于，所述无线传感器采用一蓄能式无线传感器；[0006]所述蓄能式无线传感器包括信号处理模块，所述信号处理模块连接传感器元件， 所述信号处理模块还连接一信号发射模块和一电源模块，所述电源模块包括一充电接口和 一锂充电电池，所述充电接口连接所述锂充电电池，所述锂充电电池连接所述信号处理模 块；[0007]所述无线传感器读写系统包括一射频发射天线、射频接收天线，一读写模块，所述 射频发射天线、射频接收天线分别连接所述读写模块，所述读写模块设有一连接工控机的 工控机接口。[0008]所述工控机包括一操作系统，通过所述操作系统生成针对所述无线通信模块的设 定数据，进而通过射频发射天线向蓄能式无线传感器输入数据，进而设定所述无线通信模 块的通信模式。[0009]所述射频发射天线为蓄能式无线传感器的充电接口持续提供电能。[0010]所述充电接口充入的电能首先在锂充电电池内储存，以便于为包括信号处理模 块、信号发射模块在内的耗能模块供电，使这些耗能模块工作。特别是使信号发射模块能够 发送出信号强度较强的无线电信号，进而有效提高作用距离。还有因为可以为信号处理模 块提供更强电流，因此可以支持所述信号处理模块进行更加复杂的信号处理。[0011]所述电容与所述信号处理模块间设有一电源管理模块，在所述电容电压高于一临 界值时，所述电源管理模块控制所述电容向所述信号处理模块供电；在所述电容电压低于 一临界值时，所述电源管理模块控制所述电容停止向所述信号处理模块供电。[0012]在所述电源管理模块向所述信号处理模块供电的情况下，所述信号处理模块可以 主动通过所述信号发射模块充入无线信号。也可以在接收到外界触发信号后通过所述信号 发射模块充入无线信号，如在接收到外部设备所发射的信号后，控制电容向信号处理模块 供电，以便反馈无线电信号。[0013]以便于在所述充电接口本身产生的电流较小的情况下，所述电源模块仍然能够为 所述信号发射模块提供较强电流。[0014]所述电容采用电解电容。以保证具有较大的电容量，能够提供较强的电流。[0015]所述电容采用非电解电容。以保证电容具有足够长的寿命。[0016]所述信号处理模块包括微型处理器，还包括无线通信模块，所述微型处理器连接 所述无线通信模块，所述无线通信模块连接所述信号发射模块。所述信号发射模块可以仅 仅是天线，或者包括天线和其他天线辅助器件。[0017]所述无线通信模块可以采用蓝牙通信模块、紫蜂(Zigbee)通信模块、手机通信模 块、无线局域网(WLAN)通信模块等适于组建网络的无线通信模块。[0018]传感器元件可以是热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元 件、声敏元件、放射线传感器元件、色敏元件、味敏元件等。而且一个蓄能式无线传感器中的 传感器元件可以是一个，也可以有多个。在传感器元件有多个时，信号处理模块I需采用可 以处理各传感器元件传来的数据的信号处理模块。[0019]所述信号处理模块连接至少两个传感器元件，以便于产生丰富的信号。[0020]蓄能式无线传感器还包括一信号接收模块，所述信号接收模块连接所述信号处理 模块内的微型处理器，所述微型处理器在通过所述信号接收模块接收到对无线通信模块的 通信模式进行设置的数据后，对无线通信模块的通信模式进行设置。[0021 ] 所述微型处理器连接一存储器，所述存储器内存储有对无线通信模块进行通信模 式设置的设定数据，所述微型处理器在接收到数据读取指令后，通过所述无线通信模块发 送所述设定数据。以便于外界设备对无线通信模块的通信模式进行设定和读取。
[0022]图1蓄能式无线传感器一种电路结构示意图；[0023]图2蓄能式无线传感器另一种电路结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。[0025]参照图1，蓄能式无线传感器包括信号处理模块I，信号处理模块I连接传感器元 件，信号处理模块I还连接一信号发射模块2和一电源模块3，电源模块3包括一充电接口 31和一锂充电电池32，充电接口 31连接锂充电电池32，锂充电电池32连接信号处理模块I。信号处理模块I连接至少两个传感器元件，以便于产生丰富的信号。[0026]充电接口 31充入的电能首先在锂充电电池32内储存，以便于为包括信号处理模 块1、信号发射模块2在内的耗能模块供电，使这些耗能模块工作。特别是使信号发射模块 2能够发送出信号强度较强的无线电信号，进而有效提高作用距离。还有因为可以为信号处 理模块I提供更强电流，因此可以支持信号处理模块I进行更加复杂的信号处理。[0027]参照图2，电容与信号处理模块I间设有一电源管理模块4，在电容电压高于一临 界值时，电源管理模块4控制电容向信号处理模块I供电；在电容电压低于一临界值时，电 源管理模块4控制电容停止向信号处理模块I供电。[0028]在电源管理模块4向信号处理模块I供电的情况下，信号处理模块I可以主动通 过信号发射模块2充入无线信号。也可以在接收到外界触发信号后通过信号发射模块2 充入无线信号，如在接收到外部设备所发射的外界触发信号后，控制电容向信号发射模块2 供电，以便反馈无线电信号。以便于在充电接口 31本身产生的电流较小的情况下，电源模 块3仍然能够为信号发射模块2提供较强电流。[0029]蓄能式无线传感器还包括一封装外壳，信号处理模块、传感器元件埋设在封装外 壳内。电容设有至少两个片状极板，两个片状极板分别埋设在封装外壳内。因为片状极板 埋设在封装外壳内，封装外壳面积相对较大，因此允许两个片状极板具有较大的面积，进而 允许电容具有较大的电容量。蓄能式无线传感器设有一固定装置，固定装置可以是黏胶、磁 铁、锁扣等，具体形式可根据实际工作环境进行选取。[0030]信号处理模块I包括微型处理器，还包括无线通信模块，微型处理器连接无线通 信模块，无线通信模块连接信号发射模块2。信号发射模块2可以仅仅是天线，或者包括天 线和其他天线辅助器件。无线通信模块可以采用蓝牙通信模块、紫蜂(zigbee)通信模块、 手机通信模块、无线局域网(WLAN)通信模块等适于组建网络的无线通信模块。[0031]传感器元件可以是热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元 件、声敏元件、放射线传感器元件、色敏元件、味敏元件等。而且一个蓄能式无线传感器中的 传感器元件可以是一个，也可以有多个。在传感器元件有多个时，信号处理模块I需采用可 以处理各传感器元件传来的数据的信号处理模块。[0032]蓄能式无线传感器还包括一信号接收模块，信号接收模块连接信号处理模块内的 微型处理器，微型处理器在通过信号接收模块接收到对无线通信模块的通信模式进行设置 的数据后，对无线通信模块的通信模式进行设置。微型处理器连接一存储器，存储器内存储 有对无线通信模块进行通信模式设置的设定数据，微型处理器在接收到数据读取指令后， 通过无线通信模块发送设定数据。以便于外界设备对无线通信模块的通信模式进行设定和 读取。[0033]无线传感器读写系统包括一射频发射天线、射频接收天线，一读写模块，射频发射 天线、射频接收天线分别连接读写模块，读写模块设有一连接工控机的工控机接口，工控机 包括一操作系统，通过操作系统生成针对无线通信模块的设定数据，进而通过射频发射天 线向蓄能式无线传感器输入数据，进而设定无线通信模块的通信模式。射频发射天线为蓄 能式无线传感器的充电接口持续提供电能。[0034]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述使用方法的限制，上述使用方法和说明书中 描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新 型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用 新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.工业无线传感器系统包括无线传感器和无线传感器读写系统，以及一工控机，其特 征在于，所述无线传感器采用一蓄能式无线传感器；所述蓄能式无线传感器包括信号处理模块，所述信号处理模块连接传感器元件，所述 信号处理模块还连接一信号发射模块和一电源模块，所述电源模块包括一充电接口和一锂 充电电池，所述充电接口连接所述锂充电电池，所述锂充电电池连接所述信号处理模块；所述无线传感器读写系统包括一射频发射天线、射频接收天线，一读写模块，所述射频 发射天线、射频接收天线分别连接所述读写模块，所述读写模块设有一连接工控机的工控 机接口。
2.根据权利要求1所述的工业无线传感器系统，其特征在于，所述信号处理模块包括 微型处理器，还包括无线通信模块，所述微型处理器连接所述无线通信模块，所述无线通信 模块连接所述信号发射模块。
3.根据权利要求2所述的工业无线传感器系统，其特征在于，所述无线通信模块采用 紫蜂通信模块。
4.根据权利要求1所述的工业无线传感器系统，其特征在于，所述信号处理模块连接 至少两个传感器元件。
专利摘要工业无线传感器系统涉及电子领域，具体涉及传感器。工业无线传感器系统包括无线传感器和无线传感器读写系统，以及一工控机，无线传感器采用一蓄能式无线传感器；蓄能式无线传感器包括信号处理模块，信号处理模块连接传感器元件，信号处理模块还连接一信号发射模块和一电源模块，电源模块包括一充电接口和一锂充电电池，充电接口连接锂充电电池，锂充电电池连接信号处理模块；无线传感器读写系统包括一射频发射天线、射频接收天线，一读写模块，射频发射天线、射频接收天线分别连接读写模块，读写模块设有一连接工控机的工控机接口。以便于外界设备对无线通信模块的通信模式进行设定和读取。
文档编号G08C17/02GK203163764SQ20132003147
公开日2013年8月28日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者杨军 申请人:上海研军智能科技有限公司