CN209764276U - 一种减少测量误差的温度采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减少测量误差的温度采集装置，包括壳体，壳体安装有电路板，电路板集成有电池、Pt100温度传感器、A/D转换模块、MCU和NB‑IOT通信模块；Pt100温度传感器与A/D转换模块电连接，A/D转换模块与MCU电连接，NB‑IOT通信模块与MCU电连接；电池用于给A/D转换模块、MCU和NB‑IOT通信模块提供工作电源；Pt100温度传感器包括内置部分和外露部分，外露部分用于检测壳体外的环境温度，内置部分涂有隔热材料层，外露部分与内置部分的分界处套接有隔热硅胶圈，外露部分伸出壳体外，并通过隔热硅胶圈与壳体密封。本实用新型使测量减少误差，更加准确，完成更准确温度的采集。

Description

一种减少测量误差的温度采集装置

技术领域

本实用新型涉及数据测量与传输技术领域，具体涉及一种减少测量误差的温度采集装置。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段，物联网就是将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息通信和交换，以实现智能化的一种网络。

温度数据是物联网领域里一种普遍且重要的物理参数，不仅在物联网的工业领域是一个重要的参数。在物联网的智能家居领域里也是。在工业领域里，对一个设备的温度的监控，在智能家居领域里，例如对冰箱、房间、保鲜盒等温度的监控都是必要的。

目前的一种温度采集装置，例如采用Pt100温度传感器，其中一部分位于温度采集装置的壳体外，一部分位于温度采集装置的壳体内。其主要是通过位于壳体外的部分进行检测环境温度，然后通过感应的温度与电阻之间的关系来检测温度。也就是Pt100温度传感器的电阻值随温度的变化而变化，成一定线性函数关系。

然而这种检测常常会有误差的技术缺陷。

实用新型内容

究其原因，发明人发现，主要是在温度传感器内部有发热器件，尤其在工作时间比较久的情况下，温度采集装置壳体内部的部分热量就会传导到位于内部的Pt100温度传感器上，这样Pt100温度传感器测量的温度既包括内部的温度也包括外部的温度，是一种内外温度的综合。而温度采集装置壳体内部的温度往往不能体现出外部的温度，内外温度的不相等，使得对外测量的温度变得不准确，误差变大。

因此，为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提出一种减少测量误差的温度采集装置。

所采用的技术方案为：

一种减少测量误差的温度采集装置，包括壳体，所述壳体安装有电路板，所述电路板集成有电池、Pt100温度传感器、A/D转换模块、MCU和NB-IOT通信模块；所述Pt100温度传感器与A/D转换模块电连接，用于将采集到的温度模拟信号通过A/D转换模块转换成数字信号，所述A/D转换模块与所述MCU电连接，用于将数字信号传送至MCU进行处理；所述NB-IOT通信模块与所述MCU电连接，用于将处理后的温度数字信号通过NB-IOT通信模块进行远距离传输；所述电池用于给A/D转换模块、MCU和NB-IOT通信模块提供工作电源；所述Pt100温度传感器包括内置部分和外露部分，所述外露部分用于检测壳体外的环境温度，所述内置部分涂有隔热材料层，所述外露部分与所述内置部分的分界处套接有隔热硅胶圈，所述外露部分伸出壳体外，并通过所述隔热硅胶圈与所述壳体密封。

进一步地，所述电池和Pt100温度传感器分别在电路板的相对两端设置。

进一步地，电池设有电池仓，所述壳体设有第一散热孔，所述电池仓设有第二散热孔，所述第二散热孔与所述第一散热孔连通。

进一步地，在所述MCU涂抹有导热材料层。

本实用新型的有益效果在于：

由于将Pt100温度传感器的内置部分涂有隔热材料层，从而将使内部失去感应壳体内部的温度，而只使Pt100温度传感器的外露部分感应环境温度，从而使测量减少误差，更加准确。然后将测量到的温度数据依次通过A/D转换模块、MCU和NB-IOT通信模块传输出去，完成更准确温度的采集。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种减少测量误差的温度采集装置的电路框图。

图2为一种减少测量误差的温度采集装置的结构示意图，部分组件未示意出。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2所示，一种减少测量误差的温度采集装置，包括壳体1，该壳体1安装有电路板2，该电路板2集成有电池3、Pt100温度传感器4、A/D转换模块5、MCU 6和NB-IOT通信模块7；Pt100温度传感器4与A/D转换模块5电连接，用于将采集到的温度模拟信号通过A/D转换模块转换成数字信号，A/D转换模块5与MCU 6电连接，用于将数字信号传送至MCU进行处理；NB-IOT通信模块7与MCU 5电连接，用于将处理后的温度数字信号通过NB-IOT通信模块进行远距离传输；电池3用于给A/D转换模块5、MCU 6和NB-IOT通信模块7提供工作电源；Pt100温度传感器4包括内置部分41和外露部分42，外露部分42用于检测壳体外的环境温度，内置部分41涂有隔热材料层43，隔热材料层可以选择已知的隔热材料，例如石棉、岩棉、硅酸盐等；外露部分42与内置部分41的分界处套接有隔热硅胶圈44，外露部分42伸出壳体1外，并通过隔热硅胶圈44与壳体1密封。

其中MCU处理模块可以采用超低功耗产品STM32L4单片机，减少功耗，较少发热，一般来说热强度随功耗的大小变化。如果功耗较高，也可以选择在MCU涂抹有导热材料层，这样可以将热量及时导出。导热材料用已知的导热材料，例如导热硅脂、导热膏、导热膜等。

A/D转换模块可以采用18位转换器，该18位转换器内部集成有可编程运算放大器，用于将微弱信号进行相应的放大处理。NB-IoT通信模块可以采用NB100通信模块，NB100通信模块采用模块USART串口协议实现MCU与NB100通信模块的数据传输，NB100通信模块包括有射频天线，该射频天线用于将数据通过无线方式传送到网络。

优选的，电池和Pt100温度传感器分别在电路板的相对两端设置，从而减少电池散发出的热量影响。可以更进一步地，电池3设有电池仓8，电池仓可由隔热绝缘材料制成，例如陶瓷纤维。例如壳体1设有第一散热孔11，电池仓8设有第二散热孔81，第二散热孔81与第一散热孔11连通。从而将电池长久工作时散发的热量及时从第二散热孔61、第一散热孔11散发出去，从而进一步减少发热器件对Pt100温度传感器的影响。

第一方面，由于将Pt100温度传感器的内置部分涂有隔热材料层，从而将使内部失去感应壳体内部的温度，而只使Pt100温度传感器的外露部分感应环境温度，从而使测量减少误差，更加准确。

第二方面，可以进一步地在第一方面的基础上，对一些发热器件进行导热或隔热处理，例如对电池用电池仓的隔离，用第二散热孔的散热，最后从第一散热散热出去。从而进一步减少热源的影响。

综合两个方面，使Pt100温度传感器的温度采集减少测量误差，增加测量准确性。

具体工作过程如下：Pt100温度传感器将采集到更精确的温度模拟信号通过A/D转换模块转换成数字信号，然后通过MCU进行处理，处理后数字信号通过NB-IOT通信模块发送出去。

需要说明的是，根据本实用新型对温度比较器提供的原理，本领域技术人员在此原理上，很容就能结合本领域的常规设计手段进行实现，设计出温度传感器。在功能和原理都已经充分公开的基础上，不需要付出创造性的劳动就能实现该温度比较器。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种减少测量误差的温度采集装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体安装有电路板，所述电路板集成有电池、Pt100温度传感器、A/D转换模块、MCU和NB-IOT通信模块；所述Pt100温度传感器与A/D转换模块电连接，用于将采集到的温度模拟信号通过A/D转换模块转换成数字信号，所述A/D转换模块与所述MCU电连接，用于将数字信号传送至MCU进行处理；所述NB-IOT通信模块与所述MCU电连接，用于将处理后的温度数字信号通过NB-IOT通信模块进行远距离传输；所述电池用于给A/D转换模块、MCU和NB-IOT通信模块提供工作电源；所述Pt100温度传感器包括内置部分和外露部分，所述外露部分用于检测壳体外的环境温度，所述内置部分涂有隔热材料层，所述外露部分与所述内置部分的分界处套接有隔热硅胶圈，所述外露部分伸出壳体外，并通过所述隔热硅胶圈与所述壳体密封。

2.根据权利要求1所述的减少测量误差的温度采集装置，其特征在于，所述电池和Pt100温度传感器分别在电路板的相对两端设置。

3.根据权利要求1所述的减少测量误差的温度采集装置，其特征在于，电池设有电池仓，所述壳体设有第一散热孔，所述电池仓设有第二散热孔，所述第二散热孔与所述第一散热孔连通。

4.根据权利要求1所述的减少测量误差的温度采集装置，其特征在于，在所述MCU涂抹有导热材料层。