[发明专利]无线测温装置、无线测温系统和方法

说明书

一种无线测温装置，包括：RFID标签；以及阻抗切换单元，所述RFID标签包括：RFID标签天线；以及RFID标签芯片，所述RFID标签天线和所述RFID标签芯片通过第一接口端线和第二接口端线连接，所述阻抗切换单元根据温度，将高阻抗或者低阻抗的电阻连接在所述第一接口端线和所述第二接口端线之间，当阻抗切换单元处于高阻抗状态时，所述无线测温装置能够向主控模块输出RFID标签的ID值，而当阻抗切换单元处于低阻抗状态时，所述无线测温装置不能向主控模块输出RFID标签的ID值。

技术领域

本发明涉及无线测温装置、无线测温系统和方法，特别涉及利用RFID技术实现的无线测温装置、无线测温系统和方法。

背景技术

大电流高功率的电气设备在正常运行的时候常常会伴随局部发热，这些发热位置通常都处于电力线接口处或则是散热条件不良的电力传输线上，引起接线不良而断电、或线路烧毁、火灾等事故。为了预防设备局部发热带来的故障，我们需要在容易引起发热的外置安装温度传感器以监控设备发热情况，起到保护设备正常运行的作用。但是由于需要在温度测量点布线和为测温设备提供电源，这些测温方法给现场设备的安全带来挑战，如绝缘、隔离、供电等。为了克服有线测温的缺点，各种无线测温技术也就相应产生，但这些方法也都有各自的优点和缺点，我们需要比较各种无线测温的适用条件而选择最适合实际情况的方案。

现有的无线温度测量方法有很多，常见有红外温度测量法和无源超声温度测量法。红外温度测量法缺点是测量准确度不高，容易受被测物表面状态以及环境温度的影响。无源超声温度测量法目前成本还很高，不利于产品推广。除此之外，目前也有运用近场通讯NFC的方法实现进距离温度测量，利用NFC-Slave芯片的energy harvest功能产生一定电能为温度测量芯片提供电源，并把温度测量数据传输给NFC-Master。由于在这过程中需要模拟量前置放大、A/D变换和数字通讯，需要较高的耗电量，因而NFC天线的感应面积必须足够大，这就限制了温度感应模块进一步小型化的可能性，不利于温度感应模块的现场安装。也有的专利提出带有温度测量功能的NFC芯片，但是因为也需要模拟量前置放大、A/D变换等功能，其功耗跟前者相比没有明显地减少，因而也存在与前者一样的缺点。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的。本发明的目的是提出一种近距离无线测温装置、无线测温系统和方法，对带电导体测量温度，使系统在不影响产品绝缘和隔离等安全防护性能的情况下对局部带电部位进行温度监控，提高电气设备的安全性和可靠性。

本发明的无线测温装置，包括：RFID标签；以及阻抗切换单元，所述RFID标签包括：RFID标签天线；以及RFID标签芯片，所述RFID标签天线和所述RFID标签芯片通过第一接口端线和第二接口端线连接，所述阻抗切换单元根据温度，将高阻抗或者低阻抗的电阻连接在所述第一接口端线和所述第二接口端线之间，当阻抗切换单元处于高阻抗状态时，所述无线测温装置能够向主控模块输出RFID标签的ID值，而当阻抗切换单元处于低阻抗状态时，所述无线测温装置不能向主控模块输出RFID标签的ID值。

本发明的无线测温装置通过根据温度，控制能否向主控模块输出RFID标签的ID值，从而主控模块可以根据接收RFID标签的ID值的情况，计算相应的温度值。

本发明的无线测温系统包括：主控模块；以及上述的无线测温装置，所述主控模块和所述之间无线测温装置绝缘隔离，所述主控模块通过RFID无线通讯技术与所述无线测温装置进行通讯，获得被测温度值。

本发明的无线测温方法用于包括主控模块和无线测温装置的无线测温系统，该方法包括：所述无线测温装置根据温度，决定能够向所述主控模块输出RFID标签的ID值的占空比；以及所述主控模块定期尝试读取所述无线测温装置的RFID标签的ID值，并统计在一定时间内读取所述无线测温装置的RFID值的成功读取率，根据所述成功读取率计算所述占空比，并根据占空比换算成被测温度值。

本发明的技术方案的要点在于：