CN2463834Y - 非接触式无源探测器及监视装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型介绍了一种非接触式无源探测器及监视装置,由传感器、放大器、模/数转换器、调制解调器、微处理器、收发信机、天线及交流一直流变换器等组成,具有无源探测、无线监视、无线电源远供,且适用范围广的优点。
Description
本实用新型是一种非接触式无源探测器及监视装置，适用于监测领域。
在现有的监测系统中，通常为有线信息传输及供电工作方式，不能适用于在特殊环境下对一些特殊对象进行在线监测，如对封闭式移动容器的内部状态的在线监测。
鉴于上述原因，本实用新型的目的是设计一种可用于对封闭式移动容器进行在线监测的非接触式无源探测器及监视装置。
本实用新型是一种由传感器、放大器、模/数转换器、显示器、蜂鸣器、键盘、调制解调器及微处理器等组成的非接触式无源探测器及监视装置，其特征在于其无源探测器有一个无线接收机；一个无线发射机；一个天线；一个收发天线共用器；一个交流-直流变换器；调制解调器的调制输出端与无线发射机的调制输入端连接；调制解调器的解调输入端与无线接收机的解调输出端连接；收发天线共用器工作端分别与无线发射机的射频输出端、无线接收机的射频输入端、天线的输入输出端及交流-直流变换器的交流输入端连接；微处理器的一组输入输出端分别与传感器、放大器、模/数转换器、无线接收机、无线发射机、收发天线共用器及交流-直流变换器的工作状态控制端连接；交流-直流变换器的直流输出端与传感器、放大器、模/数转换器、无线接收机、无线发射机、收发天线共用器及微处理器的直流输入端连接；其监视装置有一个无线接收机；一个无线发射机；一个天线；一个收发天线共用器；调制解调器的调制输出端与无线发射机的调制输入端连接；调制解调器的解调输入端与无线接收机的解调输出端连接；收发天线共用器工作端分别与无线发射机的射频输出端、无线接收机的射频输入端及天线输入输出端连接；微处理器的一组输入输出端分别与无线接收机、无线发射机及收发天线共用器的工作状态控制端连接。
本实用新型的原理方框图如附图1所示，其中：
(R)部分为无源探测器，包括有：(A)为传感器；(B)为放大器；(C)为模/数转换器；(D)为微处理器；(E)为调制解调器；(F)为发射机；(G)为接收机；(I)为交流-直流变换器；(H)为收发天线共用器；(J)为天线。
(S)部分为监视装置，包括有：(P)为微处理器；(O)为调制解调器；(M)为发射机；(N)为接收机；(L)为收发天线共用器；(K)为天线；(Q)为显示器、键盘及蜂鸣器。
本实用新型的监视装置的实施例如附图2所示，其中：
(1)天线；(2)收发天线共用器；(3)发射机；(4)调制器；(5)显示器、键盘及蜂鸣器；(6)接收机；(7)解调器；(8)微处理器。
本实用新型的无源探测器的实施例如附图3所示。其中：
(1)天线；(2)收发天线共用器；(3)发射机；(4)调制器；(5)交流-直流变换器；(6)接收机；(7)解调器；(8)微处理器；(9)传感器；(10)放大器；(11)模/数转换器。
本实用新型的工作原理叙述如下：
如附图2所示的监视装置，其微处理器(8)根据程序及键盘的控制下，将有关信息通过显示器显示及蜂鸣器提示，并可对监视装置的各个器件及电路进行控制调整，或是将本监视装置有关信息及指令送至调制器(4)，调制器(4)将微处理器(8)送来的数字信号调制成可供发射机调制的信号并送至发射机(3)的调制输入端，发射机(3)将该信号调制在载频信号上，并通过收发天线共用器(2)送至天线(1)发射，以供无源探测器接收处理；当监视装置的天线(1)收到射频信号时，通过收发天线共用器(2)将该信号送至接收机(6)，接收机(6)对输入的射频信号进行选频解调，并将解调信号送至解调器(7)，解调器(7)将接收机(6)送来的模拟解调信号解调出数字信号并送至微处理器(8)进行处理及控制；即监视装置可向无源探测器发出各种控制指令及接收处理由无源探测器发回的各种信息。
如附图3所示的无源探测器，当其天线(1)未收到射频信号时，无源探测器处于休眠或不工作状态；当无源探测器的天线(1)收到射频信号时，通过收发天线共用器(2)将该信号送至接收机(6)及交流-直流变换器(5)，交流-直流变换器(5)将收到的交流信号转换为直流向无源探测器部分的所有需要供电的器件及电路供电，无源探测器在软件控制下或供电正常时启动工作，接收机(6)对输入的射频信号进行选频解调，并将解调信号送至解调器(7)，解调器(7)将接收机(6)送来的模拟信号解调出数字信号并送至微处理器(8)，在无源探测器工作时，传感器(9)将探测信号送至放大器(10)，放大器将该信号放大后送至模/数转换器(11)，模/数转换器(11)将模拟信号转换成数字信号后送至微处理器(8)，微处理器(8)根据程序及收到的各种信息，或是对本无源探测器的各个器件及电路进行控制调整，或是将本无源探测器的有关信息送至调制器(4)，调制器(4)将微处理器(8)送来的数字信号调制成可供发射机调制输入的信号并送至发射机(3)的调制输入端，发射机(3)将该信号调制在载频信号上，并通过收发天线共用器(2)送至天线(1)发射，以供监视装置接收处理；当发射机(3)发射时，无源探测器的微处理器(8)控制收发天线共用器(2)断开接收机(6)及交流-直流变换器(5)的输入端；即无源探测器可接收监视装置发出的各种控制指令及向监视装置发出由无源探测器收集的各种信息。
这样，即实现了探测器无外线线路供电及信息传输的在线无源监测的功能；此外，在监视装置的微处理器的自动控制及键盘的干预下，可对本非接触式无源探测器及监视装置的工作状态及功能进行设置调整。
从上述工作过程和工作状态可看出，探测与监视成为互不接触的两个部分，两者之间的信息交换及对探测器部分的供电都用无线方式进行。这样，即可将探测器设置在特殊环境下对一些特殊对象进行在线监测，如对封闭式移动容器的内部状态的在线监测。
附图为本实用新型的实施例。
图1为本非接触式无源探测器及监视装置的原理方框图。
图2为本非接触式无源探测器及监视装置的监视装置的实施电路图。
图3为本非接触式无源探测器及监视装置的无源探测器的实施电路图。
本实用新型的实施详述如下：
如图2所示，为本实用新型的监视装置的实施电路图。其中：
(1)天线：采用普通天线即可。
(2)收发天线共用器：由继电器J2，功分器W组成。
(3)发射机：由BG4，石英晶体SJT1-4，变容二极管D2，稳压二极管D1，电阻R9-15，电容C13-17，电感L7，模拟开关集成电路IC1(MAX309)组成一个可由单片机软件改频的直接调频石英晶体振荡电路；由三极管BG2、BG3，电阻R2-8，电容C6-11，电感L5-6，组成两个倍频级：由三极管BG1，电阻R1，电容C1-5，电感L1-4，组成一窄带高放电路；以上各级由电容耦合组成一调频发射电路。
(4)调制器：由集成电路IC2(67283A)构成的亚音频发生器及由集成电路IC3(ITT2559)构成的双音多频发生器，并将其信号输出与发射电路的调制输入端电容C17相接。
(5)显示器、键盘及蜂鸣器：采用常规的蜂鸣器；电阻R26-28及按键式key组成的普通键盘；显示器IC11采用液晶LCD字符型模块LCM,UC-161-05即可。
(6)接收机：互感器B3、电容C37构成高频接收单调谐输入回路；二极管D1-2组成一限幅器；三极管BG8、BG9等元件组成共发-共基级联放大电路：三极管BG7、电阻R18-20，电容C23-28，电感L9，模拟开关集成电路IC10(MAX309)构成的可由单片机软件改本机振荡频率的自激式变频器：集成电路IC9(TA7314P)及其外围电路完成中放、鉴频、低放等工作。
(7)解调器：由集成电路IC6-8(MN6520)等元件构成的亚音频解调器及集成电路IC5(KT3170J/N)等元件构成的双音多频解调器；且接收电路的解调信号输出端与解调器信号输入端相连接。
(8)微处理器：由微电脑IC4(CPU-8051)的及其外围元件SJT5及C38,39构成，其输入输出端分别与无线接收机、无线发射机、收发天线共用器的工作状态控制端及调制解调器等有关信号输入输出端连接。
以上各部分按附图2所示连接即完成本实用新型的监视装置的实施。
如图3所示，为本实用新型的无源探测器的实施电路图。其中
(1)天线：采用普通天线即可。
(2)收发天线共用器：由继电器J2，功分器W组成。
(3)发射机：由BG4，石英晶体SJT1-4，变容二极管D2，稳压二极管D1，电阻R9-15，电容C13-17，电感L7，模拟开关集成电路IC1(MAX309)组成一个可由单片机软件改频的直接调频石英晶体振荡电路；由三极管BG2、BG3，电阻R2-8，电容C6-11，电感L5-6，组成两个倍频级；由三极管BG1，电阻R1，电容C1-5，电感L1-4，组成一窄带高放电路；以上各级由电容耦合组成一调频发射电路。
(4)调制器：由集成电路IC2(67283A)构成的亚音频发生器及由集成电路IC3(ITT2559)构成的双音多频发生器，并将其信号输出与发射电路的调制输入端电容C17相接。
(5)交流-直流变换器：采用电容C38，二极管D5组成一整流电路，由IC13(W8705)完成稳压即可。
(6)接收机：互感器B3、电容C37构成高频接收单调谐输入回路；二极管D1-2组成一限幅器；三极管BG8、BG9等元件组成共发-共基级联放大电路；三极管BG7、电阻R18-20，电容C23-28，电感L9，模拟开关集成电路IC10(MAX309)构成的可由单片机软件改本机振荡频率的自激式变频器；集成电路IC9(TA7314P)及其外围电路完成中放、鉴频、低放等工作。
(7)解调器：由集成电路IC6-8(MN6520)等元件构成的亚音频解调器及集成电路IC5(KT3170J/N)等元件构成的双音多频解调器；且接收电路的解调信号输出端与解调器信号输入端相连接。
(8)微处理器：由微电脑IC4(CPU-8051)的及其外围元件SJT5及C38-39构成，其输入输出端分别与传感器、放大器、模/数转换器、无线接收机、无线发射机、收发天线共用器及交流-直流变换器的工作状态控制端及有关信号输入输出端连接。
(9)传感器：采用PN结温度传感器DT，即集成温度传感器LM134组成。
(10)放大器：采用运算放大器LM386组成。
(11)模/数转换器：采用模/数转换模块ICL7107组成。
以上各部分按附图3所示及上述方式连接即完成本实用新型的无源探测器的实施。
本实用新型的接收机和发射机可采用常规单片收发信机。这样，可使本实用新型的易于实施。
本实用新型还可采用FSK等单片调制解调器，这样，可使本实用新型加快及提高信息传输量。
本实用新型的监视装置还以设置通用标准接口，如RS-232及RS-422等。这样，可提高本实用新型的信息传输功能。
本实用新型还可采用线圈作为天线，这样，可使本实用新型易于能量及信息传输。
本实用新型还可以在无源探测器的天线旁设置磁铁，且该磁铁可与天线作相对运动；这样，可在无源探测器的天线与磁铁发生相对运动时，即可在天线上产生电流，从而给无源探测器提供充足的电源，这使得本实用新型在电路设计及元件选择上更为方便。
本实用新型还可根据监测对象的特性设置多种传感器，如温度、湿度、压力、形变等传感器。这样，可使本实用新型应用环境更为广泛。
本实用新型还可根据监测对象的数量设置多套无源探测器，这样，可使本实用新型监测能力提高。
本实用新型使得过去普通的探测器成为具有无源探测、无线监视、无线电源远供的特点的非接触式无源探测器及监视装置，且具有功能齐全、适用范围广、易于实施及使用方便的优点。
Claims (3)
1、一种由传感器、放大器、模/数转换器、显示器、蜂鸣器、键盘、调制解调器及微处理器等组成的非接触式无源探测器及监视装置，其特征在于其无源探测器有一个无线接收机；一个无线发射机；一个天线；一个收发天线共用器；一个交流-直流变换器；调制解调器的调制输出端与无线发射机的调制输入端连接；调制解调器的解调输入端与无线接收机的解调输出端连接；收发天线共用器工作端分别与无线发射机的射频输出端、无线接收机的射频输入端、天线的输入输出端及交流-直流变换器的交流输入端连接；微处理器的一组输入输出端分别与传感器、放大器、模/数转换器、无线接收机、无线发射机、收发天线共用器及交流-直流变换器的工作状态控制端连接；交流-直流变换器的直流输出端与传感器、放大器、模/数转换器、无线接收机、无线发射机、收发天线共用器及微处理器的直流输入端连接；其监视装置有一个无线接收机；一个无线发射机；一个天线；一个收发天线共用器；调制解调器的调制输出端与无线发射机的调制输入端连接；调制解调器的解调输入端与无线接收机的解调输出端连接；收发天线共用器工作端分别与无线发射机的射频输出端、无线接收机的射频输入端及天线输入输出端连接；微处理器的一组输入输出端分别与无线接收机、无线发射机及收发天线共用器的工作状态控制端连接。
2、如权利要求1所述非接触式无源探测器及监视装置，其特征在于其天线为线圈。
3、如权利要求1和2所述的非接触式无源探测器及监视装置，其特征在于其无源探测器的天线旁有磁铁，该磁铁可与天线作相对运动。
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| CN 01214212 CN2463834Y (zh) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 非接触式无源探测器及监视装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104281869A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-14 | 奥星制药设备（石家庄）有限公司 | 基于射频技术的无线温度电子标签 |
| CN104639197A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-20 | 广州杰赛科技股份有限公司 | 一种基于环境信号反射的通信装置 |
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2001
- 2001-02-21 CN CN 01214212 patent/CN2463834Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104281869A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-01-14 | 奥星制药设备（石家庄）有限公司 | 基于射频技术的无线温度电子标签 |
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