CN201262576Y - 无线温度传感器 - Google Patents
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Abstract
一种无线温度传感器，其特征在于：它包括多套支节点电路和一套主节点电路；支节点电路包括由2.5V电压基准芯片和运放芯片组成的恒流源电路、电阻值随温度而变化的铂电阻、将铂电阻两端电压值进行模数转换的AD转换器、支节点微控制器MCU、用于保存支节点和主节点地址、AD误差值的可擦写存贮器、给支节点电路供电的电压转换器、与主节点电路之间进行无线传输的无线传输单元；主节点电路包括与支节点电路进行数据无线传输的无线传输单元、可擦写存储器、主节点微控制器MCU、用于联接PC机的RS232通信口、用于输入操作显示温度的PC机。本实用新型稳定性高、数据传输可靠、能耗低、方便数据后处理、数据采集精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温度传感器。
背景技术
无线传感器是当今国内外研究的一大热点。很多大学和研究所都开展了相关的研究工作。它在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。无线传感器系统可在环境监测、医疗保健、空间探索、灾害预测和其它商业用途上的得到广泛的应用。随着科学技术的发展，数字化、智能化、无线传感器系统已成为发展趋势。传感器技术与通信技术、计算机技术相互结合而构成的智能传感技术，为传感技术的发展开辟了一个新的方向，并因精度高、可靠性好、能够与计算机通信等特点，在过程控制中将得到很广泛的应用。但是，在某些特殊场合，如核电站、井下巷道，传统的传感器已远远不能满足现代化的需求，因此，开发高可靠性、多功能的智能化无线传感器系统成为业内关注的热点。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，而提供一种稳定性高、数据传输可靠性高、能耗低、方便数据后处理、数据采集精度高的无线温度传感器。
本实用新型的技术方案是这样设计的：一种无线温度传感器，其特点是：它包括多套支节点电路和一套主节点电路；支节点电路包括由2.5V电压基准芯片和运放芯片组成的恒流源电路、电阻值随温度而变化的铂电阻、将铂电阻两端电压值进行模数转换的AD转换器、支节点微控制器MCU、用于保存支节点和主节点地址、AD误差值的可擦写存贮器、给支节点电路供电的电压转换器、与主节点电路之间进行无线传输的无线传输单元；主节点电路包括与支节点电路进行数据无线传输的无线传输单元、可擦写存储器、主节点微控制器MCU、用于联接PC机的RS232通信口、用于输入操作显示温度的PC机。
本实用新型高稳定性、数据传输高可靠性：本系统采用挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片nRF905，来完成无线传输，可以自动完成处理字头和CRT(循环冗余码校验)的工作，由片内硬件自动完成曼彻斯特编码/解码工作保证数据传输的稳定和可靠性。低能耗、符合高环保要求：支节点的微处理器采用美国Cygnal公司的C8051F330，此MCU具有低功耗、高速、混合信号处理等特点，在支节点与主节点的软件设计上，主节点可以对支节点工作情况进行查询，支节点可以根据数据传输的质量，自动调节与主节点的发射功率，支点可通过充电可反复使用。与PC机相连，支点采集数据后，通过无线方式传送主节点，再转存到PC机的数据库中，易操作，方便数据后处理。数据采集高精度：温度数据采集使用德国原产感温芯片，使用自主研发的温度变送模块，减小误差值。
附图说明
图1是本实用新型的原理方框图。
图中1——恒流源电路 2——铂电阻 3——AD转换器 4——可擦写存储器 5——支节点微控制器MCU 6——电压转换器 7——无线传输单元 8——无线传输单元 9——可擦写存储器 10——主节点微控制器MCU 11——电压转换器 12——RS232通讯口 13——PC机
具体实施方式
本实用新型包括多套支节点电路和一套主节点电路，支节点电路安装在核电站、井下巷道等内，主节点电路置于室内。图1的左半边电路是其中的一个支节点电路，右半边电路是主节点电路。
支节点电路：恒流源电路(1)主要由2.5V电压基准芯片Max6102和TLC2252运放芯片组成，产生1mA的恒流源，当1mA的恒流通过100欧的铂电阻(2)时，在铂电阻两端便得到其相应的电压值(0.1V)，铂电阻的阻值是随温度变化而改变的，测量温度是通过测量铂电阻两端的电压来测量的，从铂电阻上端取电压信号通过16位AD转换器(3)ADS1110对其进行模数转换，得到电压值的数字信号。支节点微控制器MCU(5)采用C8051F330芯片，由可擦写的存贮器(4)AT24C02芯片保存支节点和主节点地址、AD误差值。电源输入采用两种方式：第一种为干电池供电(1.5*5)，第二种为5V直流电源供电；支节点的工作电压范围为(3.8v-7.5v)；当低于3.8V时，对铂电阻的测量会产生比较大的误差；两种电源通过电压转换器(6)的电压转换芯片FS8850-3.3进行切换。与主节点电路进行传输的无线传输单元(7)由传输芯片NRF905构成，是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6V，32引脚QFN封装(5mm×5mm)，工作于433/868/915MHz3个ISM频道(可以免费使用)。使用SPI接口与微控制器MCU(5)通信，配置非常方便，其功耗非常低，以-10dBm的输出功率发射时电流只有11mA，在接收模式时电流为12.5mA。支节点电路通电后，从可擦写存储器芯片AT24C02中读主节点地址和本节点地址，进行传输芯片RF905初始化，支节点一直工作在接收状态，当接收到数据时，判断为读AD数据指令时，开始AD转换读取铂电阻的电压值，得到AD值，并对AD值进行变换，得到温度数据，再把温度数据发给传输芯片RF905后，启动传输芯片RF905向主节点电路无线发送数据。
主节点电路：与支节点电路进行数据无线传输的无线传输单元(8)也采用传输芯片NRF905；可擦写存储器(9)也采用AT24C02芯片；由于主节点无需对铂电阻测量，对低功耗的要求也没有很高的要求，主节点微控制器MCU(10)采用AT89S52芯片就可以满足要求；主节点微控制器MCU(10)通过RS232通信口(12)联接PC机(13)；主节点电压转换器(11)与支节点电压转换器(6)。主节点电路通电后，先进行系统时钟初始化，使它产生100ms的定时周期，当第一个时间片到来时，首先把第一个支节点的地址、读AD数据指令写入传输芯片NRF905，启动发送；并保存当前的周期数，此后等待接收第一个支节点数据，当在2个周期内，接收到第一个支节点数据则把数据通过RS232通信口，发送给PC机，由PC端的软件进行显示；当在2个周期内，支节点没有传来数据或数据在传输过程中丢失，则放弃，开始对下个支节点进行读数据。在等待支节点发数据的同时，判断PC端是否有指令数据发来，如果有则分析，并进行相应的处理。
Claims (1)
1、一种无线温度传感器，其特征在于：它包括多套支节点电路和一套主节点电路；支节点电路包括由2.5V电压基准芯片和运放芯片组成的恒流源电路、电阻值随温度而变化的铂电阻、将铂电阻两端电压值进行模数转换的AD转换器、支节点微控制器MCU、用于保存支节点和主节点地址、AD误差值的可擦写存贮器、给支节点电路供电的电压转换器、与主节点电路之间进行无线传输的无线传输单元；主节点电路包括与支节点电路进行数据无线传输的无线传输单元、可擦写存储器、主节点微控制器MCU、用于联接PC机的RS232通信口、用于输入操作显示温度的PC机。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101908262A (zh) * | 2010-04-01 | 2010-12-08 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种用于无线多点地温监测的传感器及方法 |
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| CN107145095A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 四川中泽电子有限公司 | 一种液氮容器温度监控系统 |
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2008
- 2008-09-02 CN CNU2008201848925U patent/CN201262576Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090624 Termination date: 20110902 |