[实用新型]一种无线温度测量探头装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种无线温度测量探头装置。 

背景技术：

电力系统中，温度是表现设备运行正常的一个重要参数。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严惩重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往不断发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍，开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。 

传统的测量温度的方法采用贴片观察、人工观察金属颜色变化、红外或激光测温仪器远距离测量，这种方法靠目测的方式精度低，仪器虽然精度较高，但也不可能实时的测量，而且一些危险的环境也存在不适合人工测量等局限性。 

发明内容：

本实用新型的目的是对上述现有产品的现状，采用无线测温传感器，无需布设任何电源线和数据线，只需要把采集终端放置在需要采集温度的地方即可，就可以实时测量采集温度，也可以根据需要任意的增加和减少采集测温传感器的数量，本系统不但节省了大量的人力、物力，与传统的测量温度的方法相比， 还体现了本产品系统具有测温精度高、响应速度快、体积小、易安装、实时在线等优点。 

本实用新型目的实现由以下技术方案完成： 

本实用新型的目的是对上述传统的测量温度产品进行改进，提供一种实时温度无线采集系统，具有测温精度高、响应速度快、体积小、易安装、实时在线等优点。 

本实用新型的无线温度测量探头系统，由数字温度传感器、超低功耗数字处理单元、电源单元、低功耗射频传输单元和天线组成；用电源单元为整个装置提供工作电源，数字温度传感器采集测量现场温度数据，超低功耗数字处理单元对采集的温度数据进行数字处理，低功耗射频传输单元和天线进行数据的无线传输。 

优选地，各个模块通过印制电路板进行电气连接。 

本实用新型的优点，具有功耗低、无任何外部接线、实时在线，且响应速度快，体积小，安装方便的优点。 

附图说明：

图1为本实用新型实施例的框图。 

图2、图3、图4、图5、图6为本实用新型实施例的电路原理图。 

具体实施方式：

以下结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。以便同行业技术人员的理解： 

图1是本实用新型的原理框图，包含了电源、CPU及存储部分、复位电路、温度采样模块、射频传输模块天线元件等部分组成。前端采集温度数字信号， 通过SPI接口给MCU，微控制器经处理，再由射频传输模块定时无线发送给后台处理，实现温度信号无线采集。 

本实用新型采用C8051系列增强型MCU，内置看门狗复位电路，典型休眠模式电流小于0.1μA，在整个供电电压范围内(1.8V-3.6V)保持状态和RAM内容，定时快速唤醒，使用内置FLASH存储重要参数，驱动射频传输模块和温度采样模块，实现电池供电超低功耗管理，如图2。图3是数字温度芯片ADT7301电路，该芯片是13位数字温度传感器芯片。采用+2.7V～+5.5V电源供电，具有温度转换精度高、功耗低、S P I兼容的串行接口灵活方便等特点。图4是MCU外部复位电路，其中J2还是本实用新型的调试接口。图6中U3是长使用寿命的锂电池，其容量为1000mAh，C4是一个保护电容，当U2的瞬间放电电流过大，C4起到缓冲作用，较少U2受到大电流冲击而影响使用寿命，J3是系统的供电开关。图5中U1是CC1100E收发器与一个高度可配置的基带调制解调器集成在一起。该调制解调器支持各种调制格式，并且拥有高达500kBaud的可配置数据速率，可提供对数据包处理、数据缓冲、突发传输、空闲信道评估、链路质量指示等功能，可实现所有支持频率下高达+10dBm的可编程输出功率，400nA睡眠模式电流消耗，快速启动时间；从睡眠模式转为RX或者TX模式只需240μs，自动低功耗RX轮询无线唤醒功能，实现超低功耗无线温度数据传送提供了保障。图中偏置电阻R171用于设置一个精确的偏置电流，L121、L131、C121、L122、C131、C122和L132形成了一个平衡-不平衡转换器，其将CC1100E上的差动射频信号转换为单端射频信号。DC阻断需要C124。与相应的LC网络一起，该平衡-不平衡转换器组件还对阻抗进行转换，以匹配50Ω负载。C125提供了DC阻断功能。C81、C121和XTAL组成26M振荡电路，为射频传输模块提供时钟。