CN102869955A - 无线传感器单元和用于无线传感器的维护方法 - Google Patents

Abstract

本公布公开了无线传感器单元（11）以及维护方法。传感器单元（11）包括传感器（1），其能够形成测量信号，电子设备（2，3，4），其能够接收来自传感器（1）的测量信号以及无线地发送信号至无线网络，以及电源（6），其用于为传感器（1）和电子设备（2，3，4）提供供应电压。根据本发明，单元（11）被分成两部分（9，10），第一部分（10）和第二部分（9），使得第一部分（10）包括电子设备（2，3，4）并且适于永久地被安装到固定对象，如壁，以及包括电源（6）和传感器（1）的第二部分（9），第二部分能够反复地被安装到和拆离于第一部分（10）。

Description

无线传感器单元和用于无线传感器的维护方法

本发明涉及根据权利要求1 的前序的无线传感器。

本发明也涉及用于无线传感器的维护方法。

无线传感器经常由电池供电，但然后寿命被限制在3－5年，其后需要更换电池。通常对于传感器单元使用1－2块锂电池，成本大约10€。电池更换是高成本的家务管理工作，限制了无线传感器系统的成功。为了保持它们的准确性，传感器和测量电流也需要校准。

本发明旨在消除上面所公开了本领域的情况的至少一些缺陷并且为了该目的，创建了整个无线传感器单元的新类型以及用于无线传感器的维护方法。

本发明基于将传感器单元分离成两个可分开部分，其中一部分包括电池和传感器而另一部分包括传感器单元的其余部分。

在一个优选实施例中，电池供电的无线传感器单元包括至少两个部分，其中第一部分包含如无线电装置的发射装置以及在无线网络中指明传感器单元的身份所需的所有部分，以及第二部分包括电池和至少用于进行测量和可选的校准所需的所有部分。

第二部分可至少部分附于传感器单元的外壳。

有利地，第一和第二部分通过连接器连接于彼此使得，通过附上第二部分，当外壳闭合时，连接器自动电连接两部分。

在一个优选实施例传感器元件中，测量元件是电化电池。

在又一个优选实施例中，传感器单元的第一部分附于室或通风管的壁。

更具体地，根据本发明的传感器单元的特征是权利要求1的特征部分中所记载的。

根据本发明的方法因而特征是权利要求9的特征部分中所记载的。

由于本发明的帮助，获得了相当大的优势。

对于终端用户，利益如下。有安装在传感器单元盖子中的电池的传感器结构使得电池更换快速而经济。在安装操作中不需要工具。测量整合性也被保留，因为新校准了的传感器和测量电路被同时提供。此外，对任何安装都不需要，因为传感器身份被保留在无线电装置部分。通过提供免费返回运送，回收旧电池可变得容易。同时，磨损和褪色的盖子也将用新的盖子替换。

对于制造公司，优势如下。传感器单元的模块性使得替换可以作为商业模式的一部分。可从新传感器和替换部分二者获得收入。本发明也使能回收传感器单元，特别是可移除的盖子。随着大量的电池和传感器单元被购买，制造公司也获得价格优势。由于在传感器和电池的替换阶段，昂贵的无线电装置不被替换，可获得额外的利益。

当结合本发明使用更昂贵的传感器时，本发明也提供了可能组织有效程序来结合电池更换，用工厂校准的传感器替换老化的传感器。在电池被新电池替换时，旧的传感器那时可被容易地送于工厂校准。

下面，本发明被通过例子的帮助以及参考附图而检视。

图1示出了根据本发明的在两部分中的横截侧视一个传感器单元。

图2示出了根据本发明的组装成一件的图1的传感器单元。

一些传感器，即，由于它们的低功耗而对于无线传感器是具有优势的电化电池（electrochemical cells）。电化电池也具有几年的有限的寿命并且因此它们需要以这个间隔更新。因此本发明特别适合于这类传感器。

电化传感器通常被用于检测氧气和其它气体。每个传感器被设计成对其旨在检测的气体是特定的。电化传感器通常是由在电解液中的贵金属组成的燃料电池。电解液通常是强无机酸的水溶液。当检测到气体时，电池传感器（cell sensor）产生和气体的浓度成比例的小电流。电化传感器由扩散阻挡、感应电极、反向电极和电解液组成。

有利地，本发明根据图1而实施，其中传感器单元11包括盖子9以及安装架子10，从而被附于测量进行之处的空间的壁、顶或地板。盖子11通常通过形状配合（form fits）或相似物连接到安装架子10，其可以不用工具就被打开。换而言之，在盖子11和架子10之间的连接可以以从移动电话盖子已知的方式实施。这些连接手段在图中没有示出。盖子11通常包括如电池6的可替换部分并且通常包括传感器。传感器1被安装在电路板7上并且包括接触元件12用于和安装架子10的连接器2的电接触。接触元件12也包括用于电池6的电线，使得供能可被连接到位于安装支架10上的电气元件。电路板7可以通过形成盖子11来替换，其形成传感器单元11外壳的一部分，作为带有对传感器1和电池6所需的连接的电路板。有利地，传感器1是电化传感器但其它传感器类型也可以被使用。当使用其它类型的传感器1时，带有电池6和传感器1的盖子11可被送至工厂用于电池替换和用于传感器校准并且可立即安装具有新的电池的新的校准了的传感器。在电化电池的例子中，具有电池和传感器的盖子11可被直接回收，因为传感器是其寿命的末尾。

现在参考图2，其中盖子11被安装到安装架子10上，接触元件12形成和安装架子10的接触器2的接触。从而来自电池6的供应电压和来自传感器1的测量信号被连接到安装架子10的电子设备。在安装架子10上的电子设备3和4被置于电路板8和类似物之上，其与盖子11相连，形成传感器单元11外壳的部分的架子10也可被形成为使得其直接作为电路板工作。电子设备通常包括地址开关3，其定义了在无线网络中传感器11的地址。另外，电子设备包括无线电装置4用于发送测量和控制信息往来无线网络。电子设备可包括合适的模块用于处理来自传感器1的信息，例如以微控制器的形式。地址开关4也可用软件实施并且被包括在位于架子电子设备中的非易失性存储器，使得当盖子11被移除时，传感器单元的地址保持不受影响，即使在供应电压不再存在时。

除了电化电池的其它类型的传感器可结合本发明被使用。例如，如容性湿度传感器的容性传感器很好地适用于本发明。

Claims (11)

1.无线传感器单元（11）包括

能够形成测量信号的传感器（1），

能够接收来自所述传感器（1）的测量信号并且向无线网络无线地发送所述信号的电子设备（2，3，4），以及

用于给所述传感器（1）和电子设备（2，3，4）提供供应电压的电源（6），其特征在于

所述单元（11）被分成两部分（9，10），第一部分（10）和第二部分（9），使得

第一部分（10）包括所述电子设备（2，3，4）并且适于被永久地安装到如壁的固定对象上，以及

第二部分包括所述电源（6）和所述传感器（1），所述第二部分能够反复被安装到和拆离于所述第一部分（10）。

2.根据权利要求1的传感器单元（11），其特征在于第二部分（9）被形成为可拆离的盖子（9），其上附有所述电源（6）和所述传感器（1）。

3.根据权利要求1或2的传感器单元（11），其特征在于所述第一（10）和所述第二部分（9）通过电连接器（12，2）连接于彼此，使得当所述第二部分（9）附于所述第一部分（10）时，所述连接器（2，12）自动地电连接所述两部分。

4.根据任一前述权利要求的传感器单元（11），其特征在于所述传感器（1）是电化电池。

5.根据任一前述权利要求的传感器单元（11），其特征在于所述传感器（1）的所述第一部分（10）附于室或通风管的壁。

6.根据任一前述权利要求的传感器单元（11），其特征在于所述传感器（1）外壳被至少部分用于作为电路板。

7.根据任一前述权利要求的传感器单元（11），其特征在于所述电子设备（2，3，4）包括机械装置，用于定义所述传感器单元（11）的网络地址。

8.根据任意权利要求1-6的传感器单元（11），其特征在于所述电子设备（2，3，4）包括非易失性存储器，用于定义所述传感器单元（11）的网络地址。

9.用于无线传感器单元（11）用于替换电池（6）和校准传感器（1）的维护方法，

其特征在于

用包括新电池（6）和校准了的传感器（1）二者的新部件（9）替换传感器单元（11）的部件（9）。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于被替换的旧部件（9）被回收。

11.根据权利要求9的方法，其特征在于被替换的旧部件（9）被发送用于工厂校准。

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