[实用新型]一种阵列式柔性温度传感器无线采集系统

说明书

本实用新型公开了一种阵列式柔性温度传感器无线采集系统，柔性温度传感器阵列用于采集温度场信号，模拟开关模块用于切换温度传感器阵列中的列引线接地或接参考电压，通道选择模块用于选择温度传感器阵列中的行引线接地，A/D转换模块用于将温度传感器阵列输出的电压信号放大并转化为数字信号，MCU模块用于控制模拟开关模块、通道选择模块、A/D转换模块采集传感器信号，将采集到的数据进行解析运算，线传输模块用于将计算所得结果通过信号天线无线传输到终端设备中。本实用新型采用模拟电子开关和通道选择开关，通过解析计算，解决了传感器之间串扰问题，实现了n*m路驱动模块输出信号的选通，实现了温度阵列传感单元的采集。

技术领域

本实用新型涉及温度检测领域，特别涉及一种阵列式柔性温度传感器无线采集系统。

背景技术

温度是影响我们生产生活的重要环境参数，同时温度也对物体的特性产生影响，特别是在热传导过程中，热量通过物体与周围环境进行热交换，从而在物体中产生温度的渐变，即温度梯度。此外由于物体组成材料的不同，物体在温度传导过程中表现出各向异性，即同一温度的分布并不是按直线分布，因此在物体的表面上不同的区域温度不同，为了深入了解温度对物体的影响，需要知道温度在物体表面的分布情况。

温度测量基本上可以分为接触式测量和非接触式测量，接触式测量主要是通过热电阻或热电偶与被测物体直接接触测量物体的温度，非接触式测量主要是通过红外测温仪或红外热像仪。接触式测量和红外测温仪能检测物体表面一点的温度，红外热像仪可以检测物体表面整体的温度分布情况。通常我们应用的最多的就是接触式温度测量，但是如果想检测物体表面的温度分布和梯度，单点是的测量有很大的局限性。第一，安装比较麻烦，需要把温度探头一个一个安装到物体表面，工作量大。第二，布线较多，因为每个温度传感器至少需要两根导线，如果所测物体表面积大并且需要的分辨率高，则布线工作非常繁重。红外热像仪虽然可以一次性检测物体表面的温度分布和梯度，但是红外热像仪检测温度的时候，需要靠近被检物体，且中间不能有遮挡物，对于一些极端环境下的温度测量，如狭窄空间、高温、低温、有毒等环境，红外热像仪就不适用。

然而目前接触式温度采集设备由于温度阵列传感器普遍存在的阵列电阻交叉耦合现象，随着阵列体量的增大，导致外接引线过大，致使外围元器件结构复杂，信号多为有线传输，测量不方便，只能用于简单的平面测量，无法应付复杂多变的曲面温度场测试。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种阵列式柔性温度传感器无线采集系统，用于解决温度传感器阵列外接引线多、传感器之间互相串扰、数据采集设备复杂繁琐、应用面狭窄等问题。

为此，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种阵列式柔性温度传感器无线采集系统，包括柔性温度传感器阵列、模拟开关模块、通道选择模块、A/D转换模块、电源管理模块、MCU模块、无线传输模块、锂电池、稳压模块、充电接口；

所述柔性温度传感器阵列用于采集温度场信号；

所述模拟开关模块用于切换温度传感器阵列中的列引线接地或接参考电压；

所述通道选择模块用于选择温度传感器阵列中的行引线接地；

所述A/D转换模块用于将温度传感器阵列输出的电压信号放大并转化为数字信号；

所述MCU模块用于控制模拟开关模块、通道选择模块、A/D转换模块采集传感器信号，将采集到的数据进行解析运算；

所述无线传输模块用于将MCU模块计算所得结果通过信号天线无线传输到终端设备中。

进一步地，所述模拟开关模块为多通道的单刀双掷模拟开关，每个通道都支持二选一单独控制。

所述采集系统的工作过程包括以下步骤：

1)列通道选择：MCU模块控制模拟开关模块选通第一列引线接参考电压，选通其它列引线直接接地；