CN211178785U - 一种ct取电无线测温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种CT取电无线测温装置，包括取电装置，包括取电磁芯，环绕于所述取电磁芯的取电线圈，以及穿设于所述取电磁芯的输电线；稳压电路，分别和所述取电装置及测温电路连接；测温电路，包括储能电容、微处理器、数字温度传感器和无线发射模块，所述储能电容的正极分别和所述微处理器的电源端和所述取电线圈的正极连接，所述储能电容的负极接地，所述微处理器的输出端分别和所述数字温度传感器及无线发射模块连接。通过储能电容储能为微处理器供电，可靠性好，功耗低，采用数字温度传感器检测温度，不需要额外的AD转换电路，简化电路结构，并且测量精度高，范围广，相比传统方式具有更高的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及CT取电测温领域，特别涉及一种CT取电无线测温装置。
背景技术
温度是电力系统的一个重要参数，随着智能电网的开展，在高压一次设备上安装测温设备的需求增强，基于电磁感应的CT取电无线测温技术因无需停电更换电池等优点，应用日趋广泛，但目前主要存在以下几个问题：1、现场运行电磁环境恶劣，CT取电保护保护电路复杂，造成测温系统可靠性和稳定性差，损坏率高；2、大部分采用热敏电阻电阻分压的方式进行AD转换采集温度，然而热敏电阻线性度低，仅在很窄的温度范围内保证一定的精度，稍大温度范围内的测量准确度会大幅降低，同时单片机需要提供一个12位以上的ADC，系统成本高，操作复杂度大；3、装置持续工作，功耗高。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电路结构简单，可靠性好的CT取电无线测温装置。
根据本实用新型的一种CT取电无线测温装置，包括：取电装置，包括取电磁芯，环绕于所述取电磁芯的取电线圈，以及穿设于所述取电磁芯的输电线；稳压电路，分别和所述取电装置及测温电路连接；测温电路，包括储能电容、微处理器、数字温度传感器和无线发射模块，所述储能电容的正极分别和所述微处理器的电源端和所述取电线圈的正极连接，所述储能电容的负极接地，所述微处理器的输出端分别和所述数字温度传感器及无线发射模块连接。
根据本实用新型实施例的一种CT取电无线测温装置，至少具有如下有益效果：通过储能电容储能为微处理器供电，可靠性好，功耗低，采用数字温度传感器检测温度，不需要额外的AD转换电路，微处理器也不用提供一个12位以上的ADC，简化电路结构，并且测量精度高，范围广，相比传统方式具有更高的可靠性。
根据本实用新型的一些实施例，所述稳压电路包括TVS管和稳压芯片，所述TVS管的两端分别和所述取电线圈的正极和负极连接，所述稳压芯片的输入端和所述取电线圈的正极连接，所述稳压芯片的输出端和所述储能电容连接。
根据本实用新型的一些实施例，还包括二极管和滤波电容，所述二极管的正极和所述取电线圈的正极连接，所述二极管的负极和所述TVS管连接，所述滤波电容和所述TVS管并联。
根据本实用新型的一些实施例，所述测温电路还包括串联在所述微处理器和所述无线发射模块间的开关管，所述开关管的控制端和所述微处理器的使能端连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极和所述微处理器的使能端连接，所述PMOS管的源极和所述储能电容的正极连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述数字温度传感器为单总线数字温度传感器DS18B20。
根据本实用新型的一些实施例，所述取电磁芯采用坡莫合金圆环。
根据本实用新型的一些实施例，所述微处理器型号为STM8L051。
根据本实用新型的一些实施例，所述无线发射模块RF433发射模块。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例中CT取电无线测温装置的电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
参见图1，一种CT取电无线测温装置，包括：取电装置，包括取电磁芯1，环绕于所述取电磁芯1的取电线圈3，以及穿设于所述取电磁芯1的输电线2；稳压电路，分别和所述取电装置及测温电路连接；测温电路，包括储能电容8、微处理器9、数字温度传感器11和无线发射模块12，所述储能电容8的正极分别和所述微处理器9的电源端和所述取电线圈3的正极连接，所述储能电容8的负极接地，所述微处理器9的输出端分别和所述数字温度传感器11及无线发射模块12连接。通过储能电容8储能为微处理器9供电，可靠性好，功耗低，采用数字温度传感器11检测温度，不需要额外的AD转换电路，微处理器9也不用提供一个12位以上的ADC，简化电路结构，并且测量精度高，范围广，相比传统方式具有更高的可靠性。
根据本实用新型的一些实施例，所述稳压电路包括TVS管6和稳压芯片5，所述TVS管6的两端分别和所述取电线圈3的正极和负极连接，所述稳压芯片5的输入端和所述取电线圈3的正极连接，所述稳压芯片5的输出端和所述储能电容8连接。本实施例还包括二极管4和滤波电容7，所述二极管4的正极和所述取电线圈3的正极连接，所述二极管4的负极和所述TVS管6连接，所述滤波电容7和所述TVS管6并联。TVS管6可以把VCC钳制在7V左右，起保护作用。滤波电容7降低VCC的纹波。稳压芯片5为3.3V稳压芯片5，用于将获取的电压转为3.3V稳定工作电压，VCC经过稳压芯片5后得到系统工作电源VCC3.3。
根据本实用新型的一些实施例，所述测温电路还包括串联在所述微处理器9和所述无线发射模块12间的开关管10，所述开关管10的控制端和所述微处理器9的使能端连接。具体的，所述开关管10为PMOS管，所述PMOS管的栅极和所述微处理器9的使能端连接，所述PMOS管的源极和所述储能电容8的正极连接。微处理器9通过PMOS管控制无线发射模块12工作。
具体的，在本实用新型实施例中，二极管4采用肖特基二极管4，储能电容8采用储能胆电容，所述数字温度传感器11为单总线数字温度传感器DS18B20，在与微处理器9连接时仅需要一条口线即可实现微处理器9与DS18B20的双向通讯，其输出的是数字信号，具有功耗低运行电流1mA)，体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点，与电阻分压采集温度的方式相比，在更宽的测温范围-40℃～+125℃内都能保证精度。
在本实用新型的一些实施例，所述取电磁芯1采用坡莫合金圆环，坡莫合金是一种在较弱磁场下有较高的磁导率的合金，保证在电流很小的时候感应到足够大的能量供装置用电；同时坡莫合金的饱和磁化强度适中，当外磁场增加到一定强度以后，坡莫合金的磁化强度便停止增加而保持在一个稳定的数值上，不会在电流很大的时候感应到过大的能量，因此在本实施例中采用坡莫合金材料制成的坡莫合金圆环，仅需要一个普通TVS管6就能保护电路不会冲击损坏，保护电路简易，可靠性高。
在本实用新型的一些实施例，所述微处理器9型号为STM8L051，成本低，功耗小，低功耗模式下最低电流仅有350nA。所述无线发射模块12RF433发射模块，用于实现无线发射功能。本实用新型的工作原理为：输电线2流过一次电流，取电线圈3通过坡莫合金圆环感应出电流，经过肖特基二极管4半波整流后得到直流电源VCC，保护TVS管6可以把VCC钳制在7V左右，起保护作用，滤波电容7降低VCC的纹波，VCC经过低功耗稳压芯片5后得到系统工作电源VCC3.3。微处理器9得电后启动并马上进入低功耗模式，此时PMOS开关管10关闭，RF433发射模块没有得电处于关闭状态，而温度传感器DS18B20也处于失电关闭状态，整个系统只有微处理器9工作在低功耗模式，整个系统的功耗极低，取电线圈3感应出来的剩余电能存储在储能胆电容中。经地3S延时后低功耗微处理器9从低功耗模式自动唤醒，通过IO口给温度传感器DS18B20提供工作电源DS_VCC，并通过DS_date读取温度值，此时系统会消耗掉储能胆电容的部分电能，然后关闭DS_VCC再次进入低功耗模式，储能胆电容的电能得到补充。经地3S延时后9.低功耗微处理器9再次从低功耗模式自动唤醒，通过IO口控制PMOS开关管10打开，RF433发射模块得电，同时微处理器9通过SPI接口控制RF433发射模块将采集到的温度发送给接收主机，发送完成后通过IO口控制1PMOS开关管10关闭，再次进入低功耗模式，完成一次温度采集发送。如此循环，系统一直运行在：3S低功耗模式->自动唤醒，读取温度值->3S低功耗模式->自动唤醒->发送温度值的模式中，因为系统大部分时间处于低功耗模式，高速运行的时间即读取温度值和发送温度值的时间很短，并巧妙的运用储能胆电容补充高速运行时的能量，所以整个系统的功耗极小，实现了电路简易，运行稳定可靠，测温精度高范围广，低启动电流的CT取电无线测温。
Claims (9)
1.一种CT取电无线测温装置，其特征在于，包括：
取电装置，包括取电磁芯(1)，环绕于所述取电磁芯(1)的取电线圈(3)，以及穿设于所述取电磁芯(1)的输电线(2)；
稳压电路，分别和所述取电装置及测温电路连接；
测温电路，包括储能电容(8)、微处理器(9)、数字温度传感器(11)和无线发射模块(12)，所述储能电容(8)的正极分别和所述微处理器(9)的电源端和所述取电线圈(3)的正极连接，所述储能电容(8)的负极接地，所述微处理器(9)的输出端分别和所述数字温度传感器(11)及无线发射模块(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述稳压电路包括TVS管(6)和稳压芯片(5)，所述TVS管(6)的两端分别和所述取电线圈(3)的正极和负极连接，所述稳压芯片(5)的输入端和所述取电线圈(3)的正极连接，所述稳压芯片(5)的输出端和所述储能电容(8)连接。
3.根据权利要求2所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：还包括二极管(4)和滤波电容(7)，所述二极管(4)的正极和所述取电线圈(3)的正极连接，所述二极管(4)的负极和所述TVS管(6)连接，所述滤波电容(7)和所述TVS管(6)并联。
4.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述测温电路还包括串联在所述微处理器(9)和所述无线发射模块(12)间的开关管(10)，所述开关管(10)的控制端和所述微处理器(9)的使能端连接。
5.根据权利要求4所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述开关管(10)为PMOS管，所述PMOS管的栅极和所述微处理器(9)的使能端连接，所述PMOS管的源极和所述储能电容(8)的正极连接，所述PMOS管的漏极和所述无线发射模块(12)连接。
6.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述数字温度传感器(11)为单总线数字温度传感器DS18B20。
7.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述取电磁芯(1)采用坡莫合金圆环。
8.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述微处理器(9)型号为STM8L051。
9.根据权利要求1所述的一种CT取电无线测温装置，其特征在于：所述无线发射模块(12)为RF433发射模块。
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|---|---|---|---|
| CN201922058529.XU CN211178785U (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 一种ct取电无线测温装置 |
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| CN211178785U true CN211178785U (zh) | 2020-08-04 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211178785U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114509172A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-17 | 贵州电网有限责任公司 | 一种无源温度传感器系统系统及温度计算方法 |
-
2019
- 2019-11-25 CN CN201922058529.XU patent/CN211178785U/zh active Active
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