CN208902276U - 一种多接口无线温度检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多接口无线温度检测传感器，包括温度检测传感器内部的集成电路板、温度传感系统和太阳能电池板，所述集成电路板包括无线通讯芯片、第一通讯接口、第二通讯接口、电源接口、电源转换芯片、CPU主控芯片、天线接口、电源和热电偶；所述温度传感系统包括控制模块、测温模块、无线传输模块、电源模块、转换模块和连接模块；通过设置无线传输模块和连接模块，通过无线通讯芯片可进行无线传输，通过多个通讯接口可进行有线传输；相对于以往的有线通讯方式，无线传输具有传输距离远，安装简单，无需布线的优点；通过增设太阳能电池板，这种方法不仅在一定程度上节约了电力资源，而且太阳能供电绿色环保，有利于保护环境。

Description

一种多接口无线温度检测传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，尤其涉及一种多接口无线温度检测传感器。

背景技术

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

现有的温度传感器大都采用有线：485，232，电流型或电压型其中任意一种有线通讯模式，安装施工布线复杂，不能远距离传输数据，且现有的温度传感器大都需要额外的电源进行供电，在一定程度上造成了资源的浪费，而使用化学电池进行供电，也不够绿色环保，电池废弃后可能会对环境造成污染。

实用新型内容

本实用新型提供一种多接口无线温度检测传感器，旨在解决现有的温度传感器大都采用有线：485，232，电流型或电压型其中任意一种有线通讯模式，安装施工布线复杂，不能远距离传输数据，且现有的温度传感器大都需要额外的电源进行供电，在一定程度上造成了资源的浪费，而使用化学电池进行供电，也不够绿色环保，电池废弃后可能会对环境造成污染的问题。

本实用新型是这样实现的，一种多接口无线温度检测传感器，包括温度检测传感器内部的集成电路板、温度传感系统和太阳能电池板，所述集成电路板包括无线通讯芯片、第一通讯接口、第二通讯接口、电源接口、电源转换芯片、CPU主控芯片、天线接口、电源和热电偶，所述天线接口与所述热电偶位于所述集成电路板的顶部，且所述天线接口与所述热电偶均在温度检测传感器的外部，所述无线通讯芯片位于所述集成电路板的左上角，所述、CPU主控芯片安装在集成电路板的中间位置处，所述CPU主控芯片的右侧安装有电源转换芯片，所述电源转换芯片的下方设置有可充能电源，所述可充能电源的下方设置有电源接口，所述太阳能电池板上连接有电源转接器，所述电源转接器电性连接所述电源接口，且所述太阳能电池板可通过电源转接器与电源接口为所述可充能电源充能；

所述温度传感系统包括控制模块、测温模块、无线传输模块、电源模块、转换模块和连接模块，所述控制模块分别连接所述测温模块、所述转换模块和所述无线传输模块，同时所述转换模块分别连接所述电源模块与所述连接模块，且所述电源模块与所述连接模块均通过所述转换模块与控制模块相连接。

优选的，所述控制模块包括所述CPU主控芯片，所述CPU主控芯片为 STM32F103RC主控芯片。

优选的，所述电源模块包括可充能电源、电源接口、电源转换芯片、太阳能电池板和电源转接器，所述太阳能电池板通过所述电源转接器与电源接口电连接所述可充能电源，所述可充能电源电连接所述电源转换芯片。

优选的，所述可充能电源内的电能经电源转换芯片转换后供集成电路板上的其他元件使用。

优选的，所述无线传输模块包括所述无线通讯芯片和所述天线接口，且所述无线传输模块为433M无线传输模块，用于无线数据收发。

优选的，所述测温模块包括所述热电偶，所述热电偶用于测量实时温度。

优选的，所述转换模块包括电压转换单元和电流转换单元，所述电压转换单元用于转换电压大小，所述电流转换单元用于转换电流大小。

优选的，所述控制模块还连接有复位模块，所述复位模块为复位电路，包含于所述CPU主控芯片。

优选的，所述连接模块包括所述第一通讯接口和第二通讯接口。

优选的，所述第一通讯接口为232通讯接口，所述第二通讯接口为485通讯接口，且所述第一通讯接口与所述第二通讯接口均设置有多个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种多接口无线温度检测传感器，通过设置无线传输模块和连接模块，通过无线通讯芯片可进行无线传输，通过多个通讯接口可进行有线传输；同时具有有线传输和无线传输完美解决了现有的温度传感器大都采用有线：485，232，电流型或电压型其中任意一种有线通讯模式，安装施工布线复杂，不能远距离传输数据的问题，相对于以往的有线通讯方式，无线传输具有传输距离远，安装简单，无需布线的优点；通过增设太阳能电池板，且太阳能电池板通过电源转接器与电源接口为可充能电源充能，这种方法不仅在一定程度上节约了电力资源，而且太阳能供电绿色环保，有利于保护环境。

应当理解的是，以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

附图说明

图1为本实用新型集成电路板的示意图；

图2为本实用新型太阳能电池板的示意图；

图3为本实用新型的模块示意图；

图4为本实用新型的流程示意图

图中：1-集成电路板、100-控制模块、110-CPU主控芯片、200-转换模块、300-连接模块、310-第一通讯接口、320-第二通讯接口、400-无线传输模块、410- 无线通讯芯片、420-天线接口、500-电源模块、510-可充能电源、520-电源接口、 530-电源转换芯片、540-太阳能电池板、541-电源转接器、600-复位模块、700- 测温模块、710-热电偶。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种多接口无线温度检测传感器，包括温度检测传感器内部的集成电路板1、温度传感系统和太阳能电池板540，集成电路板1包括无线通讯芯片410、第一通讯接口310、第二通讯接口320、电源接口520、电源转换芯片530、CPU主控芯片110、天线接口420、电源和热电偶710，天线接口420与热电偶710位于集成电路板1的顶部，且天线接口420与热电偶710均在温度检测传感器的外部，无线通讯芯片410位于集成电路板1的左上角，CPU主控芯片110安装在集成电路板1的中间位置处，CPU主控芯片110的右侧安装有电源转换芯片530，电源转换芯片530 的下方设置有可充能电源510，可充能电源510的下方设置有电源接口520，太阳能电池板540上连接有电源转接器541，电源转接器541电性连接电源接口520，且太阳能电池板540可通过电源转接器541与电源接口520为可充能电源 510充能；

温度传感系统包括控制模块100、测温模块700、无线传输模块400、电源模块500、转换模块200和连接模块300，控制模块100分别连接测温模块 700、转换模块200和无线传输模块400，同时转换模块200分别连接电源模块 500与连接模块300，且电源模块500与连接模块300均通过转换模块200与控制模块100相连接。

在本实施方式中，可以理解的是，太阳能电池板540内部装有蓄电池，当该温度检测传感器工作时，太阳能电池板540通过电源转接器541和电源接口 520源源不断的为可充能电源510供能，而当阴雨天气太阳能电池板540无法正常工作，内置的可充能电源510也可为传感器供应电能；当该温度传感检测器工作时，可充能电源510首先将通过电源转换芯片530将电源中的24V电压转变为3.3V电压，从而为CPU主控芯片110及外转电路上的其他电路元件或装置供电，较低的工作电压可保证各元件在正常工作时不会损坏；当测温模块 700通过其上的热电偶710检测到温度参数信息后，通过集成电路板1上的相关电路将该信号传输给控制模块100中的CPU主控芯片110，CPU主控芯片 110进行实时计算，并通过外转电路中转换模块200的电压转换单元将该温度参数信息转换成0-5V电压，可方便接入温控器，PLC等设备进行参数显示，同时，CPU主控芯片110进行实时计算后，通过外转电路中转换模块200的电流转换单元将该温度参数信息转换成4-20mA的输出电流，然后通过连接模块300上的232和485通讯接口将该温度参数信息传输给PLC或其他相应设备；在CPU主控芯片110转换信号时，同时会将该温度参数信息传递给无线传输模块400，无线传输模块400通过无线通讯芯片410将该信号转换为相应频率的电波并通过天线接口420发送给远程终端，且该天线接口420为433M天线接口420，是一种无线传输天线接口420；当电路运行过程中出现问题时，CPU 主控芯片110会控制复位电路通电，系统自动复位重启。

在本实施方式中，通过设置无线传输模块400和连接模块300，通过无线通讯芯片410可进行无线传输，通过多个通讯接口可进行有线传输；同时具有有线传输和无线传输完美解决了现有的温度传感器大都采用有线：485，232，电流型或电压型其中任意一种有线通讯模式，安装施工布线复杂，不能远距离传输数据的问题，相对于以往的有线通讯方式，无线传输具有传输距离远，安装简单，无需布线的优点；通过增设太阳能电池板540，且太阳能电池板540 通过电源转接器541与电源接口520为可充能电源510充能，这种方法不仅在一定程度上节约了电力资源，而且太阳能供电绿色环保，有利于保护环境。

进一步的，控制模块100包括CPU主控芯片110，CPU主控芯片110为 STM32F103RC主控芯片。

在本实施方式中，STM32F103RC主控芯片内置控制软件，STM32F103RC 是一种嵌入式-微控制器的集成电路(IC)，芯体尺寸是32位，速度是72MHz，程序存储器容量是256KB，程序存储器类型是FLASH，RAM容量是48K，且该主控芯片的外转电路中自带复位电路。

进一步的，电源模块500包括可充能电源510、电源接口520、电源转换芯片530、太阳能电池板540和电源转接器541，太阳能电池板540通过电源转接器541与电源接口520电连接可充能电源510，可充能电源510电连接电源转换芯片530。

在本实施方式中，太阳能电池板540内部装有蓄电池，当该温度检测传感器工作时，太阳能电池板540通过电源转接器541和电源接口520源源不断的为可充能电源510供能，而当阴雨天气太阳能电池板540无法正常工作，内置的可充能电源510也可为传感器供应电能，且太阳能电池板540通过电源转接器541与电源接口520为可充能电源510充能，这种方法不仅在一定程度上节约了电力资源，而且太阳能供电绿色环保，有利于保护环境。

进一步的，可充能电源510内的电能经电源转换芯片530转换后供集成电路板1上的其他元件使用。

在本实施方式中，电源转换芯片530可将9-36V电压转换成5V，是一种降压芯片，电源转换芯片530将电源中的24V电压转变为3.3V电压，从而为CPU 主控芯片110及外转电路上的其他电路元件或装置供电，较低的工作电压可保证各元件在正常工作时不会损坏。

进一步的，无线传输模块400包括无线通讯芯片410和天线接口420，且无线传输模块400为433M无线传输模块400，用于无线数据收发。

在本实施方式中，433M无线传输模块400，支持430-460M频率之间的无线传输，具有传输距离远，传输距离达3公里以上，采用低功耗无线模块，电路简单，生产方便；无线传输模块400具有传输距离远，安装简单，无需布线的优点。

进一步的，测温模块700包括热电偶710，热电偶710用于测量实时温度。

在本实施方式中，热电偶710是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度，各种热电偶710的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用；热电偶710是温度传感检测器温度参数数据的来源。

进一步的，转换模块200包括电压转换单元和电流转换单元，电压转换单元用于转换电压大小，电流转换单元用于转换电流大小。

在本实施方式中，转换模块200位于该集成电路板1上的外转电路内部，电压转换单元和电流转换单元均为不同的电压和电流转换电路，转换模块200 将温度参数信息转换为本领域常用的0-5V电压和4-20mA电流，有利于温度参数信息的传递。

进一步的，控制模块100还连接有复位模块600，复位模块600为复位电路，包含于CPU主控芯片110。

在本实施方式中，复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同，复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。

进一步的，连接模块300包括第一通讯接口310和第二通讯接口320。

在本实施方式中，第一通讯接口310与第二通讯接口320为该温度传感检测器提供了有线连接方式，不同的通讯接口有利于该传感器与多种设备相连接。

进一步的，第一通讯接口310为232通讯接口，第二通讯接口320为485 通讯接口，且第一通讯接口310与第二通讯接口320均设置有多个。

在本实施方式中，232通讯接口支持232协议通讯，可方便连接其他设备， PLC，控制器等；485通讯接口支持外接485通讯，传输距离可达30M，采用0-5V，4-20MA电流输出接口；第一通讯接口310与第二通讯接口320均设置有多个，可利于该传感器与其他设备连接，且当某一通讯接口损坏时，也不影响该温度检测传感器的正常使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，包括温度检测传感器内部的集成电路板、温度传感系统和太阳能电池板，所述集成电路板包括无线通讯芯片、第一通讯接口、第二通讯接口、电源接口、电源转换芯片、CPU主控芯片、天线接口、电源和热电偶，所述天线接口与所述热电偶位于所述集成电路板的顶部，且所述天线接口与所述热电偶均在温度检测传感器的外部，所述无线通讯芯片位于所述集成电路板的左上角，所述、CPU主控芯片安装在集成电路板的中间位置处，所述CPU主控芯片的右侧安装有电源转换芯片，所述电源转换芯片的下方设置有可充能电源，所述可充能电源的下方设置有电源接口，所述太阳能电池板上连接有电源转接器，所述电源转接器电性连接所述电源接口，且所述太阳能电池板可通过电源转接器与电源接口为所述可充能电源充能；

所述温度传感系统包括控制模块、测温模块、无线传输模块、电源模块、转换模块和连接模块，所述控制模块分别连接所述测温模块、所述转换模块和所述无线传输模块，同时所述转换模块分别连接所述电源模块与所述连接模块，且所述电源模块与所述连接模块均通过所述转换模块与控制模块相连接。

2.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述控制模块包括所述CPU主控芯片，所述CPU主控芯片为STM32F103RC主控芯片。

3.如权利要求2所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述电源模块包括可充能电源、电源接口、电源转换芯片、太阳能电池板和电源转接器，所述太阳能电池板通过所述电源转接器与电源接口电连接所述可充能电源，所述可充能电源电连接所述电源转换芯片。

4.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述可充能电源内的电能经电源转换芯片转换后供集成电路板上的其他元件使用。

5.如权利要求4所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述无线传输模块包括所述无线通讯芯片和所述天线接口，且所述无线传输模块为433M无线传输模块，用于无线数据收发。

6.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述测温模块包括所述热电偶，所述热电偶用于测量实时温度。

7.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述转换模块包括电压转换单元和电流转换单元，所述电压转换单元用于转换电压大小，所述电流转换单元用于转换电流大小。

8.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述控制模块还连接有复位模块，所述复位模块为复位电路，包含于所述CPU主控芯片。

9.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述连接模块包括所述第一通讯接口和第二通讯接口。

10.如权利要求1所述的一种多接口无线温度检测传感器，其特征在于，所述第一通讯接口为232通讯接口，所述第二通讯接口为485通讯接口，且所述第一通讯接口与所述第二通讯接口均设置有多个。