[发明专利]高压电力电缆接头内置式无源无线感温传感器

说明书

一种高压电力电缆接头内置式无源无线感温传感器，属于电力电缆技术领域。本发明的目的是根据高压电缆结构部位的特征，直接在其内部增加一个在接头部位直接测得电缆温度的高压电力电缆接头内置式无源无线感温传感器。本发明包括SAW温度传感器和温度读取器；SAW温度传感器主要由半波偶极子天线及声表谐振器组成；温度读取器包括DSP控制与数据处理模块、射频收发开关、信号发生器、发射信号处理模块、接收信号处理模块。本发明结构简单，由于通过铜片直接与电缆内部接触，所以，更加准确的获得电缆的实际温度，从而能够更加及时掌握电缆的安全系数。

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域。

背景技术

电力电缆在工作时，会产生热量，而由于多种原因每个区域温度可能就有所不同，为了保护电缆的安全，在外部会包覆多种保护，这样就只能通过外部采集电缆内部的温度，准确率较低，由于测温的不准确，就有可能造成不必要的危险。

发明内容

本发明的目的是根据高压电缆结构部位的特征，直接在其内部增加一个在接头部位直接测得电缆温度的高压电力电缆接头内置式无源无线感温传感器。

本发明包括SAW温度传感器和温度读取器；SAW温度传感器主要由半波偶极子天线及声表谐振器组成；温度读取器包括DSP控制与数据处理模块、射频收发开关、信号发生器、发射信号处理模块、接收信号处理模块；

SAW温度传感器：内置式SAW温度传感器外观为成圆环形，安装时直接卡在被测电缆接头的圆形铜线芯上，传感器内侧设置有软铜片，软铜片与声表谐振器背面覆铜相连；

DSP控制与数据处理模块：DSP采用TMS320F28335主控芯片，选取19.2MHz外部有源晶振为系统时钟源；

射频收发开关：由DSP控制一个单刀双掷型射频开关RF6504和两个单刀单掷射频开关ADG901进行激励信号发射和回波接收路径切换RF6504是收发前端模块，TX端口为功率放大器，Rx端口为直通路径，两者通过一个SP2T开关与单一天线端口相连接，发射模式：C_TX＝1，C_RX＝0；接收模式：C_TX＝0，C_RX＝1；ADG901是端接分流引脚的吸收式开关，由CMOS控制引脚CTRL控制路径导通和关断；

信号发生器：信号源采用集成VCO+PLL芯片Si4112产生两路中频信号，一路用作发射激励信号，另一路用作接收本振信号，为AD608的中频输出频率，Si4112内部主要是一个可编程DDS系统，由N、R两个分频寄存器实现数控频率利用Si4112编程工具得到寄存器值后，由DSP通过SPI接口完成Si4112内部寄存器配置，当引脚和PDIB使能，Si4112即可产生一个频谱纯净的模拟正弦波输出；VCO有一个标称电容C_NOM与总电感并联，因此，中心频率为

发射信号处理模块：DSP通过定时器和使能端控制Si4112输出正弦脉冲信号。信号先通过数字衰减器RFSA2644衰减，再经过低噪声放大器LNA和RF6504内部PA两级功率放大，RFSA2644是一款6位数字步进衰减器，DSP通过SPI时序配置RFSA2644内部6位增益寄存器来调节信号强度，PUP接高电平；采用高性能的低噪声RF前端放大器RF2373；

接收信号处理模块：天线接收到回波信号，先经过结构简单的无源声表滤波器SJKT435进行带通滤波，带通滤波后的微弱信号经过两级LNA进行放大，LNA作为无线接收前端的第一级主动电路，采用LNA应用电路，即RF2373应用电路；将第二路信号源输出的本振信号与放大的回波信号接入到接收器IF子系统AD608，进行混频，中频低通滤波与放大等处理，输出RSSI和硬件限幅的中频信号两路模拟量，最后，由DSP控制片内AD模块完成采样以及数据处理。

本发明结构简单，由于通过铜片直接与电缆内部接触，所以，更加准确的获得电缆的实际温度，从而能够更加及时掌握电缆的安全系数。

附图说明

图1是本发明SAW温度传感器原理图；

图2是本发明SAW温度传感器实物图；