CN207991708U - 低功耗温度采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种低功耗温度采集装置，该温度采集装置包括温度采集组件、热敏电阻唤醒电路、通信传输模块和电源，所述热敏电阻唤醒电路和所述温度采集组件相连，所述温度采集组件和所述通信传输模块相连，所述通信传输模块用于和终端相连，所述电源用于为所述热敏电阻唤醒电路、温度采集组件及通信传输模块提供电能；本实用新型的温度采集装置只有当环境温度高于预设温度值或低于预设温度值时，该热敏电阻唤醒电路才会唤醒温度采集组件及通信传输模块，使其处于工作状态；否则，该热敏电阻唤醒电路、通信传输模块及温度采集组件均处于休眠状态；从而降低了该温度采集装置的功耗，延长了供电电池的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度采集设备技术领域，具体涉及一种低功耗温度采集装置。
背景技术
在某些应用场景下，温度长期变化很小，或者长期不会超过某个值，在这种情况下，平时的温度可以不用采集，只需等到温度超出某个值再进行采集即可；然而现有的温度采集装置基本都是通过温度传感器不定期地采集温度数据并传送给终端从而判断告警，这样会导致温度传感器无法长时间休眠，使温度传感器的功耗大，尤其对于采用电池供电的温度传感器，会使供电电池的电量很快耗尽。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种功耗低的温度采集装置。
为了实现上述目的，本实用新型具体采用以下技术方案：
本实用新型提供一种低功耗温度采集装置，该温度采集装置包括温度采集组件、热敏电阻唤醒电路、通信传输模块和电源，所述热敏电阻唤醒电路和所述温度采集组件相连，所述温度采集组件和所述通信传输模块相连，所述通信传输模块用于和终端相连，所述电源用于为所述热敏电阻唤醒电路、温度采集组件及通信传输模块提供电能；在环境温度高于温度预设值或低于温度预设值时，所述热敏电阻唤醒电路用于唤醒所述温度采集组件和通信传输模块，所述温度采集组件用于在被唤醒后采集环境温度数据并通过所述通信传输模块将采集的环境温度数据传送至所述终端。
优选地，所述温度采集组件包括温度传感器和处理器，所述处理器和所述温度传感器相连，所述热敏电阻唤醒电路和通信传输模块分别与所述处理器相连，所述温度传感器用于在所述温度采集组件被唤醒后采集环境温度数据并将采集的环境温度数据传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传送给所述终端。
优选地，所述热敏电阻唤醒电路包括高温唤醒电路和低温唤醒电路，所述高温唤醒电路和低温唤醒电路分别与所述处理器相连；在环境温度高于预设温度最大值V1时，所述高温唤醒电路用于唤醒所述处理器、温度传感器及通信传输模块，所述温度传感器用于在被唤醒后采集环境温度数据并传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传给所述终端；在环境温度低于预设温度最小值V2时，所述低温唤醒电路用于唤醒所述处理器、温度传感器及通信传输模块，所述温度传感器用于在被唤醒后采集环境温度数据并传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传给所述终端。
优选地，所述高温唤醒电路包括第一比较器U1A、正温度系数热敏电阻器PTC、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；所述电源用于为所述第一比较器U1A提供电能；所述第一比较器U1A的同相输入端经所述正温度系数热敏电阻器PTC接输入信号Vin，所述第一比较器U1A的反相输入端经所述第二电阻R2接输入信号Vi；所述第一电阻R1的两端分别与所述第一比较器U1A的同相输入端和输出端相连；所述第三电阻R3的一端接第一比较器 U1A的反相输入端，所述第三电阻R3的另一端接电源负极；所述第一比较器 U1A的输出端接所述处理器。
优选地，所述第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均为可调电阻。
优选地，所述低温唤醒电路包括第二比较器U2A、负温度系数热敏电阻器NTC、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述电源用于为所述第二比较器U2A提供电能；所述第二比较器U2A的同相输入端经所述负温度系数热敏电阻器NTC接输入信号Vin，所述第二比较器U2A的反相输入端经所述第五电阻R5接输入信号Vi；所述第四电阻R4的两端分别与所述第二比较器U2A的同相输入端和输出端相连；所述第六电阻R6的一端接第二比较器 U2A的反相输入端，所述第六电阻R6的另一端接电源负极；所述第二比较器 U2A的输出端接所述处理器。
优选地，所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6均为可调电阻。
优选地，所述通信传输模块通过无线传输方式或有线传输方式与所述终端进行数据传输。
相比于现有技术，本实用新型的温度采集装置通过设置有热敏电阻唤醒电路，从而只有当环境温度高于预设温度值或低于预设温度值时，该热敏电阻唤醒电路才会唤醒温度采集组件及通信传输模块，从而温度采集组件采集环境温度数据并通过通信传输模块将采集的环境温度数据传送至所述终端，进而终端可以对该环境温度数据进行判断及告警；否则，该热敏电阻唤醒电路、通信传输模块及温度采集组件均处于休眠状态；从而降低了该温度采集装置的功耗，延长了供电电池的寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例的温度采集装置结构框图；
图2为本实用新型实施例的温度采集装置结构框图；其中，温度采集组件包括温度传感器和处理器；
图3为本实用新型实施例的高温唤醒电路的电路原理图；
图4为本实用新型实施例的低温唤醒电路的电路原理图；
图中，1、温度采集组件；11、温度传感器；12、处理器；2、热敏电阻唤醒电路；3、电源；4、通信传输模块；5、终端。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型的实施例公开了一种低功耗温度采集装置，该温度采集装置包括温度采集组件1、热敏电阻唤醒电路2、电源3及通信传输模块4。其中，热敏电阻唤醒电路2和温度采集组件1相连，温度采集组件1 和通信传输模块4相连，通信传输模块4用于和终端5相连，而电源3采用电池电源，用于为温度采集组件1、热敏电阻唤醒电路2及通信传输模块4提供电能。当环境温度高于预设的温度值或低于预设的温度值时，热敏电阻唤醒电路2自动感知，同时唤醒温度采集组件1和通信传输模块4，使温度采集组件1采集环境温度数据，如供暖的室内、实验室等环境温度数据，并通过通信传输模块4传送至终端5，使终端5可以对该环境温度数据进行判断及告警，终端5可以设为服务器、智能手机等。
否则，该热敏电阻唤醒电路2、通信传输模块4及温度采集组件1均处于休眠状态。即，当设定环境温度高于预设的温度值时，热敏电阻唤醒电路2 自动感知并唤醒温度采集组件1和通信传输模块4，那么当环境温度低于或等于预设温度值时，则热敏电阻唤醒电路2、温度采集组件1及通信传输模块4 均处于休眠状态，即处于非工作状态；当设定环境温度低于预设的温度值时，热敏电阻唤醒电路2自动感知并唤醒温度采集组件1和通信传输模块4，那么当环境温度高于或等于预设温度值时，则热敏电阻唤醒电路2、温度采集组件 1及通信传输模块4均处于休眠状态，即处于非工作状态。
如图2所示，该温度采集组件1包括温度传感器11和处理器12，处理器 12分别与温度传感器11、热敏电阻唤醒电路2及通信传输模块4相连。温度传感器11用于采集环境温度数据并传给处理器12，而处理器12用于将接收到的环境温度数据转换为适于传输的数据格式并通过通信传输模块4传输给终端5，保证数据传输的效率及准确性。
在本实施例中，热敏电阻唤醒电路2包括高温唤醒电路和低温唤醒电路，其中，高温唤醒电路和低温唤醒电路分别与处理器12相连。当环境温度高于预设温度最大值V1时，高温唤醒电路用于唤醒温度传感器11，使温度传感器11采集环境温度数据；当环境温度低于预设温度最小值V2时，低温唤醒电路用于唤醒温度传感器11，使温度传感器11采集环境温度数据，这里V1 的值大于V2的值，即在环境温度低于预设温度最小值V2或高于预设温度最大值V1时，该温度采集装置均被唤醒，而环境温度在V1至V2之间时，该温度采集装置处于休眠状态。而在其他实施例中，也可以只设置有高温唤醒电路或低温唤醒电路，当环境温度高于预设温度值时，高温唤醒电路用于唤醒温度传感器11，使温度传感器11采集环境温度数据；或当环境温度低于预设温度值时，低温唤醒电路用于唤醒温度传感器11，使温度传感器11采集环境温度数据。
如图3所示，高温唤醒电路包括第一比较器U1A、正温度系数热敏电阻器PTC、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，电源3用于为第一比较器U1A提供电能。第一比较器U1A的同相输入端经正温度系数热敏电阻器 PTC接输入信号Vin，第一比较器U1A的反相输入端经第二电阻R2接输入信号Vi。第一电阻R1的两端分别与第一比较器U1A的同相输入端和输出端V out相连；第三电阻R3的一端接第一比较器U1A的反相输入端，第三电阻 R3另一端接电源负极；第一比较器U1A的输出端V out接处理器12。
如图4所示，低温唤醒电路包括第二比较器U2A、负温度系数热敏电阻器NTC、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，电源用于为第二比较器 U2A提供电能。第二比较器U2A的同相输入端经负温度系数热敏电阻器NTC 接输入信号Vin，第二比较器U2A的反相输入端经第五电阻R5接输入信号 Vi。第四电阻R4的两端分别与第二比较器U2A的同相输入端和输出端相连；第六电阻R6的一端接第二比较器U2A的反相输入端，第六电阻R6另一端接电源负极；第二比较器U2A的输出端接处理器12。
其中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6均设为可调电阻，这样更方便各电阻大小的调节。
当输入信号Vin的值等于输入信号Vi的值等于某个具体值时，由高温唤醒电路得：
V out/V in＝(R3*RTC-R1*R2)/(RTC*(R2+R3)) (式1)
由于RTC为正系数热敏电阻，其阻值和温度的对应关系是知道的，在实际应用时，第一比较器U1A的输出有两种状态。当环境温度低于一定的值时，第一比较器U1A的输出端Vout输出为0V；当环境温度高于一定值时，第一比较器U1A的输出端V out输出为等电源电压，即VP。如果要设定超过某个温度值后采采集温度数据，就按正系数热敏电阻PTC的阻值与温度的关系表算出该设定温度下的正系数热敏电阻PTC的阻值，然后根据式1的公式，即可分别算出第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3的阻值。
对于低温唤醒电路，其原理和高温唤醒电路类似，即当当输入信号Vin 的值等于输入信号Vi的值等于某个具体值时，由低温唤醒电路得：
V out/V in＝(R6*NTC-R4*R5)/(NTC*(R5+R6)) (式2)
由于NTC为负系数热敏电阻，其阻值和温度的对应关系是知道的，在实际应用时，第二比较器U2A的输出有两种状态。当环境温度高于一定的值时，第二比较器U2A的输出端Vout输出为0V；当环境温度低于一定值时，第二比较器U2A的输出端V out输出为等电源电压，即VP。如果要设定低于某个温度值后采采集温度数据，就按负系数热敏电阻NTC的阻值与温度的关系表算出该设定温度下的负系数热敏电阻NTC的阻值，然后根据式2的公式，即可分别算出第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6的阻值。
一般的比较器电路都是将一个模拟电压信号Vin与一个基准电压Vr相比较，通过改变模拟电压信号Vin来使比较器的输出状态变化；而本实用新型将两路输入信号Vin及Vi固定后，通过环境温度的变化使热敏电阻的阻值改变，从而使得比较器的输出状态改变，进而可以根据环境温度的改变来唤醒温度采集装置，降低了该温度采集装置的功耗。
在本实施例中，通信传输模块4通过无线的方式与终端5连接，两者定期保护心跳即可，终端通过心跳包就可以知道此时的环境温度在正常范围内，心跳间隔可以设置为一周、一天或半天，这样进一步降低了温度采集装置的功耗，使其长期工作5、6年都没问题。而在其他实施例中，通信传输模块4 也可以通过有线的方式与终端5连接。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种低功耗温度采集装置，其特征在于，包括温度采集组件、热敏电阻唤醒电路、通信传输模块和电源，所述热敏电阻唤醒电路和所述温度采集组件相连，所述温度采集组件和所述通信传输模块相连，所述通信传输模块用于和终端相连，所述电源用于为所述热敏电阻唤醒电路、温度采集组件及通信传输模块提供电能；在环境温度高于温度预设值或低于温度预设值时，所述热敏电阻唤醒电路用于唤醒所述温度采集组件和通信传输模块，所述温度采集组件用于在被唤醒后采集环境温度数据并通过所述通信传输模块将采集的环境温度数据传送至所述终端。
2.根据权利要求1所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述温度采集组件包括温度传感器和处理器，所述处理器和所述温度传感器相连，所述热敏电阻唤醒电路和通信传输模块分别与所述处理器相连，所述温度传感器用于在所述温度采集组件被唤醒后采集环境温度数据并将采集的环境温度数据传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传送给所述终端。
3.根据权利要求2所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述热敏电阻唤醒电路包括高温唤醒电路和低温唤醒电路，所述高温唤醒电路和低温唤醒电路分别与所述处理器相连；在环境温度高于预设温度最大值V1时，所述高温唤醒电路用于唤醒所述处理器、温度传感器及通信传输模块，所述温度传感器用于在被唤醒后采集环境温度数据并传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传给所述终端；在环境温度低于预设温度最小值V2时，所述低温唤醒电路用于唤醒所述处理器、温度传感器及通信传输模块，所述温度传感器用于在被唤醒后采集环境温度数据并传给所述处理器，所述处理器用于将接收到的环境温度数据通过所述通信传输模块传给所述终端。
4.根据权利要求3所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述高温唤醒电路包括第一比较器(U1A)、正温度系数热敏电阻器(PTC)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)；所述电源用于为所述第一比较器(U1A)提供电能；所述第一比较器(U1A)的同相输入端经所述正温度系数热敏电阻器(PTC)接输入信号Vin，所述第一比较器(U1A)的反相输入端经所述第二电阻(R2)接输入信号Vi；所述第一电阻(R1)的两端分别与所述第一比较器(U1A)的同相输入端和输出端相连；所述第三电阻(R3)的一端接第一比较器(U1A)的反相输入端，所述第三电阻(R3)的另一端接电源负极；所述第一比较器(U1A)的输出端接所述处理器。
5.根据权利要求4所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电阻(R3)均为可调电阻。
6.根据权利要求3所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述低温唤醒电路包括第二比较器(U2A)、负温度系数热敏电阻器(NTC)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6)；所述电源用于为所述第二比较器(U2A)提供电能；所述第二比较器(U2A)的同相输入端经所述负温度系数热敏电阻器(NTC)接输入信号Vin，所述第二比较器(U2A)的反相输入端经所述第五电阻(R5)接输入信号Vi；所述第四电阻(R4)的两端分别与所述第二比较器(U2A)的同相输入端和输出端相连；所述第六电阻(R6)的一端接第二比较器(U2A)的反相输入端，所述第六电阻(R6)的另一端接电源负极；所述第二比较器(U2A)的输出端接所述处理器。
7.根据权利要求6所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第六电阻(R6)均为可调电阻。
8.根据权利要求1至7其中任一项所述的低功耗温度采集装置，其特征在于，所述通信传输模块通过无线传输方式或有线传输方式与所述终端进行数据传输。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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