[发明专利]自供能无线温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种自供能无线温度传感器。

背景技术

温度测量是现代工业和现实生活中最为常见的一种物理量测量。测量对象千差万别，测量手段也各具特色。但总体是分有源测温和利用热胀冷缩的无源测温两种，近今年出现的被动式无源测温实质上还得靠外加非接触的高频电磁激励完成实测过程。在大量集群温度测量和特殊应用场景中，例如：楼宇自动化的各楼层供热管线温度测量，针对分散的多个测量点，如果使用外接电源和电池供电会有诸多不便。但如果低功耗无线传感器，且不再使用外接电源(市电或电池)，那么安装、维护的工作量会大为减少。

近些年，新型能量收集技术的运用，使得由局部环境能量而非电池供电的测量系统成为可能。本发明所述自供能无线温度传感器正是利用被测介质与环境的温差传导能量来为无线传感器节点供电，并且已经进入实用化应用程度。它完全无需使用电池或供电导线就可向远方后台传送被测介质的温度，以供热管线测温为典型代表，在类似的众多领域中简化了安装和维护工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种自供能无线温度传感器。

根据至少一个实施例，针对现供热管线有源测温的不足，提供一种依靠被测介质(如供热管线)自身温度传导产生微弱电能的收集存储，来满足测量温度的电力供应，最终通过微型无线模块远传被测介质及环境温度的一种新型温度传感装置。

根据本发明一个方面，提供一种自供能无线温度传感器，用于测量供热管线温度，该自供能无线温度传感器包括：温度传导平面和热电发生器，铸铝温度传导平面适于将所述供热管线的热量传导给热电发生器，热电发生器适于利用塞贝克效应产生微小电压；电能变换存储模块，适于接收、变换并存储所述热电发生器产生的能量；温度测量传感模块，适于测量所述供热管线的温度；无线收发模块，与所述电能变换存储模块连接，由所述电能变换存储模块供电，适于根据从外部设备接收到的启动信号，将所述供热管线的温度发送到外部设备；和主控制模块，分别与所述电能变换存储模块、温度测量传感模块和无线收发模块连接，由所述电能变换存储模块供电，适于控制电能变换存储模块为所述无线收发模块供电，还适于控制温度传感模块的工作。

本发明的优点在于：

1，由于没有任何外部电源供应，测温传感器的安装更容易，也没有定期更换电池的维护。这对于封闭在夹层空间的供热管线测温尤为重要。

2，由于利用被测介质(如供热管线)自身温度与局部环境传导产生电能来维持无线传感器工作，当供热管线内无供热介质，即供热系统没工作，自然也不需要测温，本发明的自供能无线温度传感器因无温度传导处于无电闲置状态。无需人为关闭，也避免常规有源测温的在非供热期测温传感器一直工作的不必要。间接延迟了使用寿命。

3，对于公共空间或房间内裸露的供热管线，只要将本发明的自供能无线温度传感器夹在管线上，就可以通过可选的液晶显示屏直接读取温度；远程后台通过无线方式读取供热点的温度。而此项测温过程的优势在于无线任何外接电源或电池。

4，针对现代楼宇各楼层、各房间的供热温度与室内温度测量，本发明自供能无线温度传感器具备广阔的应用前景。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例提供的自供能温度传感器内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明一个实施例，提供一种自供能无线温度传感器，如图1所示，包括：

铸铝温度传导平面11，热电发生器12，电能变换存储模块13，温度测量传感模块14，主控制模块15，无线收发模块16及可选的LCD液晶显示模块17。

铸铝温度传导平面11，一方面与被测管线表面紧密配合，作用是使本身温度与测温管线相同，基本是同一等温体；另一方面其平面部分与热电发生器12紧密接触，将热量传导给热电发生器12。

热电发生器12也称TEG，是类似于电制冷片(帕尔帖)的逆过程应用，它是利用塞贝克效应产生微小电压。本发明实例所用TEG尺寸为40mm×40mm，厚3.6mm。帕尔贴的另一面是紧密接触的自然冷却散热片。

进一步地，当供热管线的温度大于环境温度5℃以上，由于自然热传导(自然热传导指不用风扇、不用水冷的热传递)，在TEG两面产生大于1℃的温差。