CN105973496A - 带编码身份识别的温度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带编码身份识别的温度传感器，编码芯片（3）内包括IIC存储芯片，IIC存储芯片用于存储与温度传感器一一对应的编号信息，采集系统通过温度线和GND线连接于温度采集电阻（2）的两端，采集系统通过IIC频率线和IIC数据线与IIC存储芯片相连。本发明赋予传感器唯一编码身份标识信息，在突发事故造成断线后可以识别、查找到传感器信息，有效提高传感器成活率，保证温度监测不出现盲点。温度采集电阻的外缘填充氧化铝粉，可减少电极尖端变形、压溃，防止电极粘附，保证其性能，同时大大延长使用寿命。橡胶保护套阻隔温度传感器与混凝土中的热导体直接接触，从而避免造成热散失，保证温度传感器测值的精度和准确性，提高温度传感器的可靠性。

Description

带编码身份识别的温度传感器

技术领域

本发明涉及一种带唯一编码身份识别的温度传感器。

背景技

混凝土凝固过程中，产生水化热使混凝土温度升高而变形引起裂缝，给大坝安全带来极大的隐患。目前，混凝土温度的监测主要采用人工方式：采用人工现场读数和室内整理、分析资料的监控方式，使得温度监测的实时性差，而且有人为误差，这种人为误差不仅与监测人员迫于工程进度的要求故意人为调整所测的混凝土温度值有关，而且受人员的技术水平、测量读数习惯等因素影响，不能表现出混凝土真实的状况，给大坝的质量和安全带来隐患。

混凝土温度监控系统可以代替传统人工监测，实现混凝土温度的实时监控，有效解决人工监测费时费力、测读不及时、有盲段、人为误差等问题。混凝土温度监控系统对于传感器的需求量非常大，而传感器种类繁多，最常用的有：3KΩ热敏电阻、PT1000铂电阻、铜电阻温度传感器等。由于传感器现场安装时如若没有清理好安装点位不确定因素（如振捣造成的位移），直接影响数据测读、分析及结果的准确性。现有温度传感器埋设在混凝土中意外断线后无法识别又不能更换，从而降低了温度传感器的成活率，也使得混凝土内部的温度监测出现盲点，不能有效监控温度变化，从而无法消除因温度变化带来的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带编码身份识别的温度传感器，在传感器内部加入芯片赋予传感器唯一性身份标识，在断线后方便查找其所在位置，从而有效提高传感器成活率、保证温度监测的准确性以及不出现盲点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：带编码身份识别的温度传感器，包括一个一端开口一端封闭的不锈钢壳体、温度采集电阻和编码芯片，温度采集电阻和编码芯片均设置于不锈钢壳体内，温度采集电阻设置于不锈钢壳体的封闭端，温度采集电阻通过电缆与编码芯片连接，编码芯片通过电缆从不锈钢壳体的开口端引出；所述温度采集电阻的外缘设置有氧化铝粉填充区，编码芯片的外缘设置有环氧树脂灌封胶填充区；

所述编码芯片内包括IIC存储芯片，IIC存储芯片用于存储与温度传感器一一对应的编号信息，采集系统通过温度线和GND线连接于温度采集电阻的两端，采集系统通过IIC频率线和IIC数据线与IIC存储芯片相连。

所述的不锈钢壳体为316不锈钢壳体。

所述的温度采集电阻为PT1000铂电阻、3KΩ热敏电阻或铜电阻。

所述不锈钢壳体的外侧套接有橡胶保护套。

所述不锈钢壳体的开口端与电缆之间通过热缩管热缩连接，起到密封防潮作用。

所述的IIC存储芯片内还存储有温度传感器的型号信息。

本发明的有益效果是：

1）在传感器内部加入编码芯片赋予传感器唯一性身份标识，与温度采集系统交联，通过配套采集系统、软件就能识别传感器的身份信息，在断线后可以方便的查找其所在位置，从而有效提高传感器成活率、保证温度监测不出现盲点。

2）编码芯片的外缘与不锈钢外壳之间填充环氧树脂灌封胶，可以起到良好的密封和保护作用。

3）温度采集电阻的外缘填充氧化铝粉，可减少电极尖端变形、压溃，防止电极粘附，大大延长使用寿命。

4）在传感器不锈钢外壳加橡胶保护套，阻隔温度传感器与混凝土中热导体直接接触，从而避免造成热散失，保证温度传感器的性能、提高温度传感器的成活率与可靠性。

附图说明

图1为本发明传感器结构示意图；

图2为本发明传感器数据传输原理图；

图中，1-不锈钢壳体，2-温度采集电阻，3-编码芯片，4-电缆，5-氧化铝粉填充区，6-环氧树脂灌封胶填充区。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，带编码身份识别的温度传感器，包括一个一端开口一端封闭的不锈钢壳体1（316不锈钢壳体）、温度采集电阻2（PT1000铂电阻、3KΩ热敏电阻或铜电阻）和编码芯片3，温度采集电阻2和编码芯片3均设置于不锈钢壳体1内，温度采集电阻2设置于不锈钢壳体1的封闭端，温度采集电阻2通过电缆4与编码芯片3连接，编码芯片3通过电缆4从不锈钢壳体1的开口端引出，所述不锈钢壳体1的开口端与电缆4之间通过热缩管热缩连接。所述温度采集电阻2的外缘设置有氧化铝粉填充区5，填充氧化铝粉，可减少电极尖端变形、压溃，防止电极粘附，大大延长使用寿命。编码芯片3的外缘设置有环氧树脂灌封胶填充区6，填充环氧树脂灌封胶可以起到良好的密封和保护作用。所述不锈钢壳体1的外侧套接有橡胶保护套，阻隔温度传感器与混凝土中的热导体直接接触，从而避免造成热散失，保证温度传感器的性能、提高温度传感器的成活率与可靠性。

所述编码芯片3内包括IIC存储芯片，IIC存储芯片用于存储与温度传感器一一对应的编号信息，如图2所示，采集系统通过温度线和GND线连接于温度采集电阻2的两端，采集系统通过IIC频率线和IIC数据线与IIC存储芯片相连。在传感器内部加入编码芯片3赋予传感器唯一性身份标识，与温度采集系统交联，通过配套软件就能识别传感器的身份信息，在断线后可以方便的查找其所在位置，从而有效提高传感器成活率、保证温度监测不出现盲点。

温度传感器基本的测量线为温度线和GND线，两线连接在温度采集电阻2两端，采集系统通过该两线可测量传感器的电阻，从而计算温度。而本发明的温度传感器为四线制，多了两根数据线，用来读取传感器内部数据，从而得到传感器型号、编号等信息。

采集系统与传感器之间的数据传输方式是IIC串口总线传输方式，传感器内部的储存芯片为IIC器件24C02芯片，采集系统可直接通过IIC总线读取数据。24C02芯片为IIC通信结构，芯片工作需要5V供电，由于芯片功耗极低，可使用IIC频率线再加一个电容为该芯片充当电源。

IIC总线为双线传输模式，通过标准的IIC时序，将24C02芯片中特定地址的数据（传感器型号、编号均存储在特定的地址空间内）读取出来，从保存型号的地址位置可读取出传感器型号，从保存了编号的地址位置可读出传感器编号。

该传感器即使仅仅使用温度线和GND线，也仍可以正常测量得到温度，只是除了温度便没有其他任何信息，如果想要知道该传感器的型号、编号，可以连接上另两根线，即可得到型号、编号数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：包括一个一端开口一端封闭的不锈钢壳体（1）、温度采集电阻（2）和编码芯片（3），温度采集电阻（2）和编码芯片（3）均设置于不锈钢壳体（1）内，温度采集电阻（2）设置于不锈钢壳体（1）的封闭端，温度采集电阻（2）通过电缆（4）与编码芯片（3）连接，编码芯片（3）通过电缆（4）从不锈钢壳体（1）的开口端引出；所述温度采集电阻（2）的外缘设置有氧化铝粉填充区（5），编码芯片（3）的外缘设置有环氧树脂灌封胶填充区（6）；

所述编码芯片（3）内包括IIC存储芯片，IIC存储芯片用于存储与温度传感器一一对应的编号信息，采集系统通过温度线和GND线连接于温度采集电阻（2）的两端，采集系统通过IIC频率线和IIC数据线与IIC存储芯片相连。

2.根据权利要求1所述的带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：所述的不锈钢壳体（1）为316不锈钢壳体。

3.根据权利要求1所述的带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：所述的温度采集电阻（2）为PT1000铂电阻、3KΩ热敏电阻或铜电阻。

4.根据权利要求1所述的带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：所述不锈钢壳体（1）的外侧套接有橡胶保护套。

5.根据权利要求1所述的带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：所述不锈钢壳体（1）的开口端与电缆（4）之间通过热缩管热缩连接。

6.根据权利要求1所述的带编码身份识别的温度传感器，其特征在于：所述的IIC存储芯片内还存储有温度传感器的型号信息。