[发明专利]一种无线数据传输系统

权利要求书

1.一种无线数据传输系统，其特征在于，包括：传感器单元和数据接收供能单元，所述传感器单元包括传感器、第一MCU、数据调制模块、充电接收模块和第一线圈；所述传感器的输出端连接第一MCU的信号接收端以用于反馈数据，所述第一MCU的信号发送端连接数据调制模块的接收端以用于将数据信号调制为载波信号，所述数据调制模块的发送端连接第一线圈以用于发送载波信号，所述第一MCU的电源端连接充电接收模块的输出端，所述充电接收模块的输入端连接第一线圈；

所述数据接收供能单元包括第二MCU、数据解调模块、充电发射模块、第二线圈和用于供电的电源模块，所述第二MCU的信号接收端连接数据解调模块的输出端，所述数据解调模块的输入端连接第二线圈以用于接收载波信号并解码为数据信号，所述电源模块的输出端分别连接第二MCU和充电发射模块的输入端，所述充电发射模块的输出端连接第二线圈；

所述第一线圈与第二线圈通过磁场耦合实现数据和能量的传输。

2.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述数据调制模块包括第一隔离变压器、逆变电路和振荡器，所述第一隔离变压器的二次侧连接第一线圈，所述第一隔离变压器的一次侧连接调制电路的输出端，所述振荡器与逆变电路的一个输入端相连以用于提供高频载波信号，所述第一MCU的信号输出端与逆变电路的另一个输入端相连以用于提供数据信号。

3.根据权利要求2所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述逆变电路为MOS管Q31、MOS管Q32、电容C31、电容C2组成的半桥逆变器。

4.根据权利要求2所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述第一隔离变压器包括一次侧线圈L24、二次侧线圈L23和耦合电容C24，所述二次侧线圈L23的一端通过耦合电容C24连接第一线圈的一端，所述二次侧线圈L23的另一端连接第一线圈的另一端，所述一次侧线圈L24的两端与逆变电路的两个输出端相连，所述一次侧线圈L24与逆变电路之间连接有并联电阻R22和串联电阻R21。

5.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述充电接收模块包括电感L21、电感L22、电容C21、电容C22和整流滤波电路，所述第一线圈的一端通过依次串联的电感L21、电容C21和电感L22连接整流滤波电路的输入侧一端，所述第一线圈的另一端与整流滤波电路输入侧另一端相连，所述电容C22并联在电感L22和电容C21之间，所述整流滤波电路的输出侧连接第一MCU电源端子。

6.根据权利要求5所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述整流滤波电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的整流桥和滤波电容C23，所述整流桥与滤波电容分别与第一MCU的两个电源端子并联。

7.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述数据解调模块包括第二隔离变压器、包络检波器、高增益带通滤波器和比较器，所述第二隔离变压器的一次侧连接第二线圈，所述第二隔离变压器的二次侧连接包络检波器的输入端，所述包络检波器的输出端连接高增益带通滤波器的输入端，所述高增益带通滤波器的输出端连接比较器的输入端，所述比较器的输出端连接第二MCU的信号输入端。

8.根据权利要求7所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述包络检波器与高增益带通滤波器之间连接有电压跟随器。

9.根据权利要求7所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述第二隔离变压器包括一次侧线圈L14、二次侧线圈L13、输出电阻R11和耦合电容C13，所述一次侧线圈L14的一端通过耦合电容C13连接第二线圈的一端，所述一次侧线圈L14的另一端连接第二线圈的另一端，所述二次侧线圈L13与输出电阻R11并联，所述输出电阻R11与包络检波器的输入端相连。

10.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于：所述充电发射模块包括电感L11、电感L12、电容C11、电容C12和全桥逆变器，所述第二线圈的一端通过依次串联的电感L12、电容C12和电感L11连接全桥逆变器的输出侧一端，所述第二线圈的另一端与全桥逆变器的输出侧另一端相连，所述电容C11并联在电感L11和电容C12之间，所述全桥逆变器的输入侧连接电源模块。