CN216846613U - 一种抗干扰远传式温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关电柜温度测量仪表传感器的抗干扰和测量信号在传输过程中抗干扰的领域，更具体地，涉及一种抗干扰远传式温度传感器，包括有高精度NTC热敏电阻信号转换单元、电源稳压保护单元、微处理器单元、Rs485通讯远传单元、屏蔽干扰单元、指示灯单元。传感器通过高精度NTC热敏电阻信号转换单元对高压开关柜的温度进行采样，将采样信号送给微处理器单元，微处理器单元将采样信号处理后通过Rs485通讯远传单元将信号传输出去，保证信号在传输过程中有较好的抗干扰性，传感器还通过指示灯单元就地显示当前工作状态。

Description

一种抗干扰远传式温度传感器

技术领域

本实用新型涉及开关电柜测量仪表的抗干扰和与仪表的测量信号在传输过程中抗干扰领域，更具体地，涉及一种基于开关柜温度测量和传输中抗干扰技术应用的远传式温度传感器。

背景技术

在电力设备高速发展的时代下，特别是光伏、风能等绿色能源的普及下，光伏、风能等能源输出的电压不稳定，容易产生谐波干扰，而开关电柜的体积越做越小，在开关电柜狭小的空间内又布局了许多电力仪表，在这个空间里同样充满了许多电场、磁场等干扰信号，电力设备之间传输信号的各种电缆在传输过程中靠近高压电场或者磁场也会面临各种干扰。如果电力仪表将各种信号以及干扰同时输送出去给终端，极有可能造成仪表显示不正常，控制信号不准确，最终导致生产不正常，甚至造成事故。为此本实用新型提出一种抗干扰远传式温度传感器，对开关电柜内的传感器采取有效抗干扰的措施，在传输过程中采用以长距离、多用户、抗干扰著称的Rs485信号来传输，保证传感器的信号采集和传输的可靠性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何在高压开关柜的测温传感器的信号采集以及信号传输过程中利用合理有效的抗干扰措施来保证信号的正确采集以及可靠传输。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种抗干扰远传式温度传感器，所述传感器包括高精度NTC热敏电阻信号转换单元、电源稳压保护单元、微处理器单元、Rs485通讯远传单元、屏蔽干扰单元、指示灯单元。所述微处理器单元接收热高精度NTC热敏电阻信号转换单元采样的温度信号，通过Rs485通讯远传单元将采样数据远传出去，指示灯单元就地指示当前传感器工作状态，屏蔽干扰单元能给传感器提供很好的抗干扰能力。

本申请技术方案中，一种抗干扰远传式温度传感器的屏蔽干扰单元能给传感器自身提供很好的抗干扰能力，电源稳压保护单元给传感器稳定可靠供电，传感器通过高精度NTC热敏电阻信号转换单元对高压开关柜的温度进行采样，将采样信号送给微处理器单元，微处理器单元将采样信号处理后通过Rs485通讯远传单元将信号传输出去，保证信号在传输过程中有较好的抗干扰性，传感器还通过指示灯单元就地显示当前工作状态。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有高精度NTC热敏电阻信号转换单元，高精度NTC热敏电阻信号转换单元的输出端与微处理器单元的输入端连接，热敏电阻信号转换单元将NTC热敏电阻信号通过模数转换成电信号后给微处理器单元，微处理器单元接收温度数据处理后通过Rs485通讯传输出去。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有微处理器单元，微处理器单元采用超低功耗STM8L151K4单片机，单片机IO口多、内部有可用Flash空间，可存储各类参数，微处理器单元的IO输入端与高精度NTC热敏电阻信号转换单元的信号输出端连接，微处理器单元的串口输出端与Rs485通讯远传单元的串口输入端连接。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有电源稳压保护单元，电源稳压保护单元的输入端接12V电源，内部有防接反电路，所以12V无需按顺序接。如果输入端电压在12V~48V范围内波动，电源稳压保护单元可将传感器工作电压稳定在正常工作范围内，电源稳压保护单元的电源输出端与微处理器单元的电源输入端连接，来稳定可靠的给传感器供电。

优选地，电源稳压保护单元采用低电压供电，使开关柜的导线布置和连接更加安全，更宽的电压范围使得传感器在受电压波动时更可靠的工作。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有Rs485通讯远传单元，Rs485通讯远传单元的串口输入端与微处理器单元的串口输出端连接，Rs485通讯远传单元采用无需光电隔离的ADM2483芯片，自带隔离电源，最多可支持256路设备通讯，传输距离最多可以到1000米。Rs485信号以长距离、多用户、抗干扰著称，布线时使用屏蔽双绞线，可极大的避免线路在传输过程中受到的干扰信号，保证传感器信号传输的稳定性。

优选地，抗干扰远传式温度传感器的Rs485通讯远传单元采用Rs485通讯方式，这种通讯方式传输距离更长，比其他仪表传感器的传输距离更长，布线仅需2根线即可使用，比其他仪表传感器更方便，信号也更加稳定可靠。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有屏蔽干扰单元，屏蔽干扰单元采用线路板单面覆铜后将线路板盖在传感器表面，并将覆铜用导线引出后与电柜的大地连接，如果电柜内的干扰信号覆盖了传感器，屏蔽干扰单元可以将干扰信号通过覆铜与大地直接连接，将绝大部分干扰通过大地传导走，从而加强了传感器的抗干扰性能。

优选地，屏蔽干扰单元的使用可保证温度传感器的传输误码率大大降低，而且通过这种方式，屏蔽干扰单元不仅仅可以使用在温度传感器上，其他电柜的仪表传感器也可以采用此种抗干扰措施，大大加强了整个系统的可靠性。

在一个实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器包括有指示灯单元，指示灯单元的输入端与微处理器单元的输出端连接，指示灯单元通过绿色常亮电源指示灯来指示仪表的微处理器单元工作是否正常，通过红色指示灯的闪烁来指示传感器的Rs485通讯远传单元的功能是否正常。

本实用新型与现有技术相比，具有以下特点：

通过屏蔽干扰单元可以有效防止开关电柜内的电场、磁场对传感器本身的干扰，干扰信号通过屏蔽干扰单元接地消除；另外Rs485通讯远传单元是公认的可靠的长距离、多用户、抗干扰传输方式，采用这样传输方式可以避免传输信号在传输过程中受到强电场磁场干扰，保证信号传输的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中抗干扰远传式温度传感器原理结构图；

图2是本实用新型实施例中屏蔽干扰单元示意图；

图3是本实用新型实施例中进口NTC热敏电阻信号转换单元电路原理图；

图4是本实用新型实施例中电源稳压保护单元部分电路原理图；

图5是本实用新型实施例中微处理器单元电路原理图；

图6是本实用新型实施例中Rs485通讯远传单元电路原理图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种抗干扰远传式温度传感器，通过屏蔽干扰单元能给传感器本身提供很好的抗干扰能力，电源稳压保护单元给传感器稳定可靠供电，传感器通过高精度NTC热敏电阻信号转换单元对高压开关柜的温度进行采样，将采样信号送给微处理器单元，微处理器单元将采样信号处理后通过Rs485通讯远传单元将信号传输出去，保证信号在传输过程中有较好的抗干扰性，传感器还通过指示灯单元就地显示当前工作状态。

如图2所示，实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器的屏蔽干扰单元采用线路板单面覆铜后将线路板盖在传感器表面，并将覆铜用导线引出后与电柜的大地连接，如果电柜内的干扰信号覆盖了传感器，屏蔽干扰单元可以将干扰信号通过覆铜与大地直接连接，将绝大部分干扰通过大地传导走，从而加强了传感器的抗干扰性能。

如图3所示，实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器的高精度NTC热敏电阻信号转换单元的输出端与微处理器单元的输入端连接，热敏电阻信号转换单元将NTC热敏电阻信号通过模数转换成电信号后给微处理器单元，微处理器单元接收温度数据并处理。

如图4所示，实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器的电源稳压保护单元的输入端接12V电源，内部有防接反电路，所以12V无需按顺序接。如果输入端电压在12V~48V以内波动，电源稳压保护单元可自动将传感器工作电压稳定在正常工作范围内。电源稳压保护单元的电源输出端与微处理器单元的电源输入端连接，来稳定可靠的给传感器供电。

如图5所示，在实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器的微处理器单元采用超低功耗STM8L151K4单片机，单片机IO口多、内部有可用Flash空间，可存储各类参数，微处理器单元的IO输入端与高精度NTC热敏电阻信号转换单元的输出端连接，微处理器单元的串口输出端与Rs485通讯远传单元的串口输入端连接。

如图6所示，在实施方式中，一种抗干扰远传式温度传感器的Rs485通讯远传单元的串口输入端与微处理器单元的串口输出端连接，Rs485通讯远传单元采用无需光电隔离的ADM2483芯片，自带隔离电源，最多可支持256路设备通讯，传输距离最多可以到1000米。Rs485信号以长距离、多用户、抗干扰著称，布线时使用屏蔽双绞线，可极大的避免线路在传输过程中受到的干扰信号，保证传感器信号传输的稳定性。

本实施例中，一种抗干扰远传式温度传感器的指示灯单元的输入端与微处理器单元的输出端连接，指示灯单元通过绿色常亮电源指示灯来指示仪表的微处理器单元工作是否正常，通过红色指示灯的闪烁来指示传感器的Rs485通讯远传单元的功能是否正常。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗干扰远传式温度传感器，是具有抗干扰能力的远传式开关柜环境温度传感器，其特征在于，包括高精度NTC热敏电阻信号转换单元、电源稳压保护单元、微处理器单元、Rs485通讯远传单元、屏蔽干扰单元、指示灯单元；所述微处理器单元接收热高精度NTC热敏电阻信号转换单元采样的温度信号，通过Rs485通讯远传单元将采样数据远传出去，指示灯单元就地指示当前传感器工作状态，屏蔽干扰单元能给传感器提供很好的抗干扰能力。

2.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，屏蔽干扰单元将线路板单面覆铜后盖在外壳内传感器线路板表面，并将覆铜用导线引出后与电柜的大地连接，如果柜内的干扰信号覆盖传感器，屏蔽干扰单元可以将干扰信号通过覆铜与大地直接连接，将干扰信号通过大地传导走，从而加强了传感器的抗干扰性能。

3.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，所述传感器中高精度NTC热敏电阻信号转换单元的信号输出端与微处理器单元的IO输入端连接，其中信号转换单元可将NTC热敏电阻信号通过模数转换成电信号后给微处理器单元。

4.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，微处理器单元采用超低功耗STM8L151K4单片机，单片机IO口多、内部有可用Flash空间，可存储各类参数，微处理器单元的IO输入端与高精度NTC热敏电阻信号转换单元的信号输出端连接，微处理器单元的串口输出端与Rs485通讯远传单元的串口输入端连接。

5.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，所述电源稳压保护单元的输入端接12V外部电源，内部有防接反电路，所以12V无需按顺序接；如果输入端外部电源在12V~48V以内波动，电源稳压保护单元可自动将传感器工作电压稳定在正常工作范围内，电源稳压保护单元的电源输出端与微处理器单元的电源输入端连接，实现可靠电源供电。

6.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，所述Rs485通讯远传单元的串口输入端与微处理器单元的串口输出端连接，Rs485通讯远传单元采用无需光电隔离的ADM2483芯片，自带隔离电源，最多可支持256路设备通讯，传输距离最多可以到1000米；Rs485信号以长距离、多用户、抗干扰著称，布线时使用屏蔽双绞线，可极大的避免线路在传输过程中受到的干扰信号，保证传感器信号传输的稳定性。

7.根据权利要求1所述的抗干扰远传式温度传感器，其特征在于，指示灯单元的输入端与微处理器单元的输出端连接，指示灯单元通过绿色常亮电源指示灯来指示仪表的微处理器单元工作是否正常，通过红色指示灯的闪烁来指示传感器的Rs485通讯远传单元的功能是否正常。

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