CN113340349A - 一种无线复合传感器 - Google Patents

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王孝武
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Abstract

一种无线复合传感器，包括：供电器、温度传感器、振动传感器、转速检测器、微处理器和无线收发器；所述供电器的第一输出端与所述温度传感器的接电端相连，所述供电器的第二输出端与所述振动传感器的接电端相连，所述供电器的第三输出端与所述转速检测器的接电端相连，所述温度传感器的数据输出端与所述微处理器的第一输入端相连，所述振动传感器的数据输出端与所述微处理器的第二输入端相连，所述转速检测器的数据输出端与所述微处理器的第三输入端相连，所述微处理器通过所述无线接收器发送数据给上级设备。本发明采用无线通讯方式与上级设备进行通信，减少了与主机之间的电线连接，安装更加方便，同时减少了线路故障的发生。

Description

一种无线复合传感器
技术领域
本发明涉及一种无线复合传感器，属于传感器技术领域。
背景技术
火车轴温、轴振及速度检测是保证火车安全的重要传感器。目前使用的传统复合传感器只能检测轴温和振动，而速度传感器则独立安装在轴端盖上，并且所有传感器的供电都由车箱提供，同时，所有传感器均采用有线通讯方式传输到中央控制系统。由于不同的使用场景对应的电源供电方案变化很大，使得传感器数量会变多，且连接线路也会变复杂，导致现有的场景并不能全面的获取所有轴温和轴振的数据，只能检测到部分轴温及轴振，并且接线线路复杂不易理清，从而降低了系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种无线复合传感器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无线复合传感器，包括：供电器、温度传感器、振动传感器、转速检测器、微处理器和无线收发器
所述供电器的第一输出端与所述温度传感器的接电端相连，所述供电器的第二输出端与所述振动传感器的接电端相连，所述供电器的第三输出端与所述转速检测器的接电端相连，所述温度传感器的数据输出端与所述微处理器的第一输入端相连，所述振动传感器的数据输出端与所述微处理器的第二输入端相连，所述转速检测器的数据输出端与所述微处理器的第三输入端相连，所述微处理器通过所述无线接收器发送数据给上级设备。
本发明突出特点是采用无线通讯方式与上级设备进行通信，减少了与主机之间的电线连接，安装更加方便，同时减少了线路故障的发生。
附图说明
图1为本发明无线复合传感器的框图。
图2为无线复合传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
提供了一种无线复合传感器，如图1所示，包括：供电器1、温度传感器2、振动传感器3、转速检测器4、微处理器5和无线收发器6；
具体地，供电器1的第一输出端与温度传感器2的接电端相连，供电器1的第二输出端与振动传感器3的接电端相连，供电器1的第三输出端与转速检测器4的接电端相连，温度传感器2的数据输出端与微处理器5的第一输入端相连，振动传感器3的数据输出端与微处理器5的第二输入端相连，转速检测器4的数据输出端与微处理器5的第三输入端相连，微处理器5通过无线接收器6发送数据给上级设备。
如图2所示，具体地，供电器1可以采用电池供电或电源供电，供电器1主要为电路板7供电。本发明优选的供电器1利用电路板7上安装的线圈11与测速盘41上的磁钢12产生相对运动发电，使得当测速盘41旋转时，磁钢12旋转使得线圈11切割磁力线产生交流电力，利用转速测量的同时产生电力，即采用内置的车轴旋转发电，省去了外供电源，减少了电源线路联接。进一步可选的，磁钢12和线圈11产生的交流电力还可以给电池14充电，当测速盘停止转动时，电池4可以作为备用电源继续为电路板7供电。
具体地，温度传感器、振动传感器和微处理器可以采用。微处理器5将接收到的温度传感器2、振动传感器3、转速检测器4的数据分别进行信号变换处理后通过无线收发器传输给上级设备，作为可选的，上级设备可以是汽车主机，也可以是检测设备主机，本发明对上级设备不做具体限定。
进一步地，转速检测器4包括测速盘41，测速盘41具有安装孔与车轴联接，车轴的转动可以带动测速盘41旋转。
进一步地，供电器1包括线圈11和安装在测速盘41表面按圆周方向均匀粘贴一圈的磁钢12，当测速盘41旋转时，磁钢12旋转使得线圈11切割磁力线产生交流电力。
进一步地，转速检测器4还包括转速检测电路，线圈11产生的所述交流电力经过转速检测电路转换成脉冲信号后与微处理器5的第三输入端相连。即转速检测电路将测速盘41通过旋转产生的交流电力以脉冲信号的方式输入给微处理器5，以完成车轴转速的检测。
进一步地，供电器1还包括整流稳压电源，产生的所述交流电力通过整流稳压电源整流并稳压后对电路板7供电，即为电路板7上设置的温度传感器2、振动传感器3、微处理器5和转速检测电路供电。
进一步地，供电器1还包括电池14，整流稳压电源的输入输出端与电池14的输入输出端相连。
进一步地，所述无线复合传感器还可以包括电路板7，线圈11、温度传感器2、振动传感器3、转速检测电路和微处理器5均安装在所述电路板7上。作为可选的，无线收发器6设置在端盖8上。
进一步地，所述无线复合传感器还可以包括端盖8，端盖8在使用时与车轴外壳联接，端盖8与测速盘41同轴安装。
更进一步，电路板7设置在端盖8内部，并与端盖8固定连接。
更进一步，电池14安装在端盖8上。
上述具体实施方式中所使用的温度传感器的型号为DS18B20，振动传感器的型号为MSCA4002-ZAO3/4B，微处理器的型号为STM32F103。
实施例一、
一种无线复合传感器的机械结构示意图如图2所示，电池14设置在端盖8上，电路板7固定在端盖8内，电路板7上设置有线圈11和温度传感器2，无线收发器6设置在端盖8上，测速盘41表面按圆周方向均匀粘贴一圈的磁钢12，磁钢12与线圈11保持合适的径向和轴向距离，使得磁钢12跟着测速盘41旋转时线圈11切割磁力线产生交流电力。
作为可选地，电路板7上还可以设置整流稳压电源、振动传感器3和微处理器5等。
以上实施方式中的复合传感器采用内置利用车轴旋转发电，省去了外供电源，减少了电源线路联接。采用无线通讯方式与上级设备进行通信，减少了与主机之间的电线连接，安装更加方便，同时减少了线路故障的发生。采用多个传感器布置在一个传感器中，减少了安装体积和成本，使得检测更易操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无线复合传感器，其特征在于，包括：供电器、温度传感器、振动传感器、转速检测器、微处理器和无线收发器；
所述供电器的第一输出端与所述温度传感器的接电端相连，所述供电器的第二输出端与所述振动传感器的接电端相连，所述供电器的第三输出端与所述转速检测器的接电端相连，所述温度传感器的数据输出端与所述微处理器的第一输入端相连，所述振动传感器的数据输出端与所述微处理器的第二输入端相连，所述转速检测器的数据输出端与所述微处理器的第三输入端相连，所述微处理器通过所述无线接收器发送数据给上级设备。
2.根据权利要求1所述的无线复合传感器，其特征在于，所述转速检测器包括测速盘，所述测速盘与车轴联接。
3.根据权利要求2所述的无线复合传感器，其特征在于，所述供电器包括线圈和安装在所述测速盘表面按圆周方向均匀粘贴一圈的磁钢，当所述测速盘旋转时，所述磁钢旋转使得所述线圈切割磁力线产生交流电力。
4.根据权利要求3所述的无线复合传感器，其特征在于，所述转速检测器还包括转速检测电路，产生的所述交流电力经过所述转速检测电路转换成脉冲信号后与所述微处理器的第三输入端相连。
5.根据权利要求4所述的无线复合传感器，其特征在于，所述供电器还包括整流稳压电源，产生的所述交流电力通过所述整流稳压电源整流并稳压后对所述温度传感器、所述振动传感器、所述微处理器和所述转速检测电路供电。
6.根据权利要求5所述的无线复合传感器，其特征在于，所述供电器还包括电池，所述整流稳压电源的输入输出端与所述电池的输入输出端相连。
7.根据权利要求6所述的无线复合传感器，其特征在于，还包括电路板，所述线圈、所述温度传感器、所述振动传感器、所述转速检测电路和所述微处理器均安装在所述电路板上。
8.根据权利要求7所述的无线复合传感器，其特征在于，还包括端盖，所述端盖在使用时与所述车轴外壳联接，所述端盖与所述测速盘同轴安装。
9.根据权利要求8所述的无线复合传感器，其特征在于，所述电路板设置在所述端盖内部，并与所述端盖固定连接。
10.根据权利要求9所述的无线复合传感器，其特征在于，所述电池安装在所述端盖上。
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