[发明专利]支持NB-IoT的高精度温度传感器

说明书

本发明支持NB‑IoT的高精度温度传感器涉及一种可以在工业、科研环境下应用的高分辨率、高精确度、高稳定性、低功耗，支持物联网，便于海量互联，远距离传输、共享信号的温度传感器。本发明包括石英晶体探头(1)、卫星导航系统天线(2)、卫星导航系统模块(3)、ASIC(4)、NB‑IoT芯片(5)、NB‑IoT天线(6)、钛酸锂充电电池(7)和ABS工程塑料外壳和硅橡胶防水套；本发明可以在零下50℃到零上60℃的环境下工作；防护等级IP67，完全防止粉尘进入及可于短时间内耐浸水(1m)；低功耗，2节钛酸锂充电电池可持续工作4年；通过NB‑IoT基站和云端数据库与NB‑IoT其他用户、控制中心、显示中心共享高分辨率、高精确度、高稳定性、低功耗，支持物联网，便于海量互联，远距离传输的温度信号。

(一)技术领域：

本发明支持NB-IoT的高精度温度传感器涉及一种可以在工业、科研环境下应用的高分辨率、高精确度、高稳定性、低功耗，支持物联网，便于海量互联，远距离传输、共享信号的温度传感器。

(二)背景技术：

国际实用温标是以一些可复现的平衡态(定义固定点)的温度指定值，以及在国际实用温标这些固定点上分度的标准内插仪器作为基础的。1968年国际实用温标分成三个温区，分别用标准铂电阻温度计、标准铂铑(10％)铂热电偶和普朗克辐射定律来定义这些温区内的温度数值。

现有技术的石英晶体温度计的核心部件是谐振式石英晶体振荡器，其工作机制与传统的温度传感器(铂电阻温度计、热电偶温度计等)不同，其工作机制是“谐振”，不是靠分子的热运动产生的“电阻”或“电动势”。

现有技术的石英晶体振荡器，其频率——温度特性是一条颇接近直线的三次多项式曲线；a、b、c分别为一、二、三次多项式的系数，与石英晶片的切割类型及振型有关。

现有技术的石英晶体温度计至少有2个石英晶体振荡器，一个是温度为0℃的基准石英晶体振荡器，一个是用作测定温度的传感器石英晶体振荡器，由两者的频差获得被测温度；为减少基准石英晶体振荡器的频率漂移，通常把基准石英晶体振荡器置于精确控制温度的恒温箱中；即使如此，仍然有不可忽略的的基准频率漂移，现有技术的石英晶体温度计分辨率可以做到0.001K～0.0001K，但其精确度只能做到0.1K～0.05K。

现有技术的“成为GPS导航仪和GPS智能导航手机的附加功能的GPS授时的石英晶体温度计”和“成为北斗导航仪和北斗智能导航手机的附加功能的北斗授时的石英晶体温度计”以互联网为技术手段，有可能实现高精度的温度测量的互联网移动应用。

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things窄带-物联网)是基于蜂窝的窄带物联网技术。

(三)发明内容：

所要解决的技术问题：

解决现有技术的“成为GPS导航仪和GPS智能导航手机的附加功能的GPS授时的石英晶体温度计”和“成为北斗导航仪和北斗智能导航手机的附加功能的北斗授时的石英晶体温度计”的功耗较高，智能手机待机时间短，在低环境温度和高环境温度下工作可能不正常；对于多数在工业、科研环境下作为温度传感器的集群应用，“成为GPS导航仪和GPS智能导航手机的附加功能的GPS授时的石英晶体温度计”和“成为北斗导航仪和北斗智能导航手机的附加功能的北斗授时的石英晶体温度计”的功能冗余过多。

解决其技术问题采用的技术方案：

本发明支持NB-IoT的高精度温度传感器采取与现有技术完全不同的技术路线，提供一种可以在工业、科研环境下应用的高分辨率、高精确度、高稳定性、低功耗，支持物联网，便于海量互联，远距离传输、共享信号的温度传感器。