CN205691265U - 高压电缆中间头智能温度传感器 - Google Patents

Abstract

一种高压电缆中间头智能温度传感器。主要目的在于提供一种低成本的可对高压电缆中间头进行测温的数字式温度传感装置。其特征在于：所述弧形传感器基体的内侧开有一个用于放置电路板的卡槽，电路板可全部置于此卡槽中；所述智能温度传感器还包括一块用做导热衬垫的导热硅胶片，导热硅胶片的形状与卡槽的挡沿内口形状相吻合，可嵌于所述挡沿内口中；导热硅胶片朝向电路板的一面与安装于电路板上的数字式温度感应探头LM75A相触；弧形传感器基体的两侧连接有带粘贴的用于固定在高压电缆中间头上的紧固带；电路板上的电路是由温度感应单元、数据处理单元、数据交换单元和电源稳压单元组成；数据处理单元读取来自于温度感应单元的温度数据。

Description

高压电缆中间头智能温度传感器

技术领域

本实用新型涉及一种应用于高压供电系统中对高压电缆中间头进行测温的电气设备。

背景技术

大型工厂内部供电高压设备较多，供电线路多使用高压电缆，长线路会有中间接头。由于高压电缆中间头通常是在现场手工制作，受现场条件、材料质量、制作工艺等多方面的影响，运行中的电缆中间头容易因过热造成绝缘击穿崩烧，影响工厂的生产运行。目前高压电缆中间头测温都是采用模拟量温度探头，这种探头需要将模拟量转换成数字量、再转为远程通信，不但电路复杂、体积和功耗均较大，而且通信不使用标准通信协议，无法和常用组态软件连接，需使用专用装置转换和专用监控软件，不利于系统的后期维护和扩展。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种高压电缆中间头智能温度传感器，该种高压电缆中间头智能温度传感器结构简单，易于安装和使用，而且制造成本低测温效果好。

本实用新型的技术方案是：该种高压电缆中间头智能温度传感器，包括一个由绝缘材料制成的弧形传感器基体，其独特之处在于：

所述弧形传感器基体的内侧开有一个用于放置电路板的卡槽，电路板可全部置于此卡槽中；所述智能温度传感器还包括一块用做导热衬垫的导热硅胶片，导热硅胶片的形状与卡槽的挡沿内口形状相吻合，可嵌于所述挡沿内口中；导热硅胶片朝向电路板的一面与安装于所述电路板上的数字式温度感应探头LM75A相触；弧形传感器基体的两侧连接有带粘贴的用于固定在高压电缆中间头上的紧固带；

所述电路板上的电路是由温度感应单元、数据处理单元、数据交换单元和电源稳压单元组成；其中所述数据处理单元读取来自于所述温度感应单元的温度数据，再通过所述数据交换单元接到RS485总线，以实现对温度数据的远程传输；所述电源稳压单元为电路板上的其它工作单元提供工作电源；

所述温度感应单元采用数字式温度感应探头LM75A；所述数据处理单元采用P89LPC903型单片机芯片，所述数据交换单元采用SP3485E型数据交换芯片；其中，所述数据处理单元的6号和7号管脚用来模拟I²C总线后连接所述P89LPC903型单片机芯片的1号和2号管脚；所述单片机芯片的3号和5号管脚通过UART接口与所述数据交换单元的1号和4号管脚连接，所述数据处理单元的2号管脚与所述数据交换单元的2号和3号管脚连接，以控制数据的发送和接收方向；所述电源稳压单元采用的是集成稳压电源HT7133-1，输入电压最高为直流24V，输出3.3V供其他单元使用，该单元中连接的电容C1和电容C2是电源滤波用电容，连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3均为上拉电阻，以增加系统稳定性。

本实用新型具有如下有益效果：本种高压电缆中间头智能温度传感器由温度感应单元、数据处理单元、数据交换单元和电源稳压单元组成，数据处理单元以I²C总线通信的方式读取数字式温度感应单元的温度数据，再以UART接口与数据交换单元通信，转为RS485总线，采用标准的MODBUS-RTU通信协议与上位机通信，实现温度数据的远程传输。本种传感器由于使用了数字式温度传感探头，可直接通信传输温度数据，具有良好的抗干扰性能。此外，采用RS485总线进行通信，易于组成测温网络，便于扩展。最重要的是，本种传感器结构简单，体积小、功耗低，易于安装和使用，而且制造成本低、测温效果好，具有很强的实用性。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图一。

图2是本实用新型的结构示意图二。

图3是本实用新型所述电路板上电路的结构示意图。

图4是本实用新型所述电路板上电路的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1和图2所示，该种高压电缆中间头智能温度传感器，包括一个由绝缘材料制成的弧形传感器基体1，其独特之处在于：

所述弧形传感器基体的内侧开有一个用于放置电路板4的卡槽3，电路板4可全部置于此卡槽中；所述智能温度传感器还包括一块用做导热衬垫的导热硅胶片5，导热硅胶片5的形状与卡槽3的挡沿内口形状相吻合，可嵌于所述挡沿内口中；导热硅胶片5朝向电路板4的一面与安装于所述电路板4上的数字式温度感应探头LM75A相触；弧形传感器基体1的两侧连接有带粘贴的用于固定在高压电缆中间头上的紧固带2。

所述电路板4上的电路是由温度感应单元、数据处理单元、数据交换单元和电源稳压单元组成；其中所述数据处理单元读取来自于所述温度感应单元的温度数据，再通过所述数据交换单元接到RS485总线，以实现对温度数据的远程传输；所述电源稳压单元为电路板4上的其它工作单元提供工作电源；

所述温度感应单元采用数字式温度感应探头LM75A；所述数据处理单元采用P89LPC903型单片机芯片，所述数据交换单元采用SP3485E型数据交换芯片；其中，所述数据处理单元的6号和7号管脚用来模拟I²C总线后连接所述P89LPC903型单片机芯片的1号和2号管脚；所述单片机芯片的3号和5号管脚通过UART接口与所述数据交换单元的1号和4号管脚连接，所述数据处理单元的2号管脚与所述数据交换单元的2号和3号管脚连接，以控制数据的发送和接收方向；所述电源稳压单元采用的是集成稳压电源HT7133-1，输入电压最高为直流24V，输出3.3V供其他单元使用，该单元中连接的电容C1和电容C2是电源滤波用电容，连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3均为上拉电阻，以增加系统稳定性。

图3、图4分别为电路板上电路的原理图和电路图。具体实施时，温度感应单元U1使用数字温度传感器LM75A，温度范围：－55℃～ +125℃；数据处理单元U2使用单片机P89LPC903，U2管脚6、7模拟I²C总线接U1管脚1、2，U2管脚3、5通过UART接口与数据交换单元U3(SP3485E)1、4脚连接，U2管脚2与U3的2、3脚连接，控制数据发送和接收方向；电源稳压单元U4使用的是集成稳压电源HT7133-1，输入电压最高为直流24V，输出3.3V供其他单元使用，C1和C2是电源滤波用电容。R1、R2、R3为上拉电阻，增加系统稳定性。

本温度传感器科采用标准的MODBUS-RTU通信协议，通信参数:波特率1200bps、无校验、8位数据位、1位停止位，利用LPC900系列单片机Flash字节编程技术，可以通过通信修改通信地址，无需外接地址设置开关或地址存储器。

本种智能温度传感器电路板功耗低，工作电流<10mA；体积小，电路板长38mm，宽6mm。也可以减少成本，不使用弧形传感器基体，而直接外接引线，之后经测试合格后用Φ6mm热缩管包裹，两侧加704硅橡胶，热缩密封即成成品，使用时贴紧高压电缆中间头位置放置，用绝缘胶带缠绕固定于电缆上，再连接线路到测温系统。采用标准的MODBUS-RTU通信协议，通信参数:波特率1200bps、无校验、8位数据位、1位停止位，通信上位机使用专用开发软件或组态王等组态软件都可以组成监控系统，新增测温点时，设置好测温探头通信地址，不与系统中其他温度探头地址冲突，上位机重新组态，测温点增加实现简单。

Claims (1)

1.一种高压电缆中间头智能温度传感器，包括一个由绝缘材料制成的弧形传感器基体（1），其特征在于：

所述弧形传感器基体的内侧开有一个用于放置电路板（4）的卡槽（3），电路板（4）可全部置于此卡槽中；所述智能温度传感器还包括一块用做导热衬垫的导热硅胶片（5），导热硅胶片（5）的形状与卡槽（3）的挡沿内口形状相吻合，可嵌于所述挡沿内口中；导热硅胶片（5）朝向电路板（4）的一面与安装于所述电路板（4）上的数字式温度感应探头LM75A相触；弧形传感器基体（1）的两侧连接有带粘贴的用于固定在高压电缆中间头上的紧固带（2）；

所述电路板（4）上的电路是由温度感应单元、数据处理单元、数据交换单元和电源稳压单元组成；其中所述数据处理单元读取来自于所述温度感应单元的温度数据，再通过所述数据交换单元接到RS485总线，以实现对温度数据的远程传输；所述电源稳压单元为电路板（4）上的其它工作单元提供工作电源；

所述温度感应单元采用数字式温度感应探头LM75A；所述数据处理单元采用P89LPC903型单片机芯片，所述数据交换单元采用SP3485E型数据交换芯片；其中，所述数据处理单元的6号和7号管脚用来模拟I²C总线后连接所述P89LPC903型单片机芯片的1号和2号管脚；所述单片机芯片的3号和5号管脚通过UART接口与所述数据交换单元的1号和4号管脚连接，所述数据处理单元的2号管脚与所述数据交换单元的2号和3号管脚连接，以控制数据的发送和接收方向；所述电源稳压单元采用的是集成稳压电源HT7133-1，输入电压最高为直流24V，输出3.3V供其他单元使用，该单元中连接的电容C1和电容C2是电源滤波用电容，连接的电阻R1、电阻R2和电阻R3均为上拉电阻，以增加系统稳定性。