專利名稱：一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分布式無線溫度測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行溫度測(cè)量一般有兩種方式。一種是采用面陣CCD方法對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，主要采用普通面陣彩色CCD攝象機(jī)和圖像卡獲取三種可見光波段紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三波長信號(hào)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)一定的公式計(jì)算，得到相應(yīng)的溫度值。這種采用光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的方法，易受環(huán)境因素影響 (如煙霧、光照、濕度等)，將三維溫度場(chǎng)映射到二維分布，無法確定三維空間溫度分布，范圍限于攝像機(jī)視角范圍，受隔墻、屏風(fēng)、掛角等制約。另一種是采用現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成傳感器矩陣測(cè)量溫度場(chǎng)，通過使用現(xiàn)場(chǎng)總線(如 RS232、RS485、LAN等)與傳感器矩陣的各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行互聯(lián)，由主控機(jī)分時(shí)采集各點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)溫度的測(cè)量。這種方法采用總線連接，受總線驅(qū)動(dòng)能力限制，測(cè)量點(diǎn)數(shù)量及總線長度有限，同時(shí)采用總線連接，布線難度大，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件制約，不能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件，測(cè)量點(diǎn)數(shù)難以增加和設(shè)置，不能取得完整的三維空間溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，不適合對(duì)已有溫度場(chǎng)進(jìn)行施工測(cè)試。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，達(dá)到無需布線，不受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件制約，適應(yīng)惡劣環(huán)境條件，測(cè)量點(diǎn)數(shù)可任意增加和設(shè)置，方便取得完整的三維空間溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，適合對(duì)已有溫度場(chǎng)進(jìn)行施工測(cè)試的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下—種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，包括主控端、無線收發(fā)器、溫度采集端；所述溫度采集端為一個(gè)以上，用于溫度測(cè)量采集；所述無線收發(fā)器分為主控端收發(fā)器和溫度采集端收發(fā)器兩種，相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線收發(fā)，分別與主控端和和溫度采集端相連，用于把主控端發(fā)出的控制信號(hào)傳送到溫度采集端，并把溫度采集端所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳送到主控端；所述主控端用于用于對(duì)溫度采集端的工作進(jìn)行控制，并對(duì)接收到的溫度采集端采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理、顯示。所述無線收發(fā)器由無線傳輸芯片和外圍電路、天線所組成，無線傳輸芯片的工作頻率為433MHz頻段，型號(hào)為NRF401。所述的溫度采集端包括彼此相連的數(shù)字溫度傳感器和控制器，所述數(shù)字溫度傳感器用于溫度采集，其工作狀態(tài)由控制器發(fā)出的控制信號(hào)控制，所述控制器與無線收發(fā)器連接，通過無線收發(fā)器接受主控端發(fā)來的控制信號(hào)，并將溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)傳送至主控端。所述數(shù)字溫度傳感器型號(hào)為DS18B20，溫度采集端的控制器為單片機(jī)。所述的主控端包括PC機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路；所述電平轉(zhuǎn)換電路與PC機(jī)和主控端無線收發(fā)器相連，實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)器的TTL電平信號(hào)和PC機(jī)接口電路的不同信號(hào)電平之間的轉(zhuǎn)
3換。所述PC機(jī)接口為RS232接口，所述電平轉(zhuǎn)換電路由型號(hào)為MAX232的芯片、外圍元件、 連接器構(gòu)成，所述連接器用于電平轉(zhuǎn)換電路和PC機(jī)接口之間的連接。本實(shí)用新型的有益效果1.采用433MHz頻段的無線數(shù)據(jù)傳輸，不受煙霧、光照、濕度、隔墻、屏風(fēng)等因素影響；2.采用無線方式，測(cè)量點(diǎn)數(shù)可任意增加，不受總線長度制約，安裝方便，避免后期布線難度，分布范圍僅受發(fā)射功率限制；3.采用無線方式，測(cè)量點(diǎn)可在三維空間任意放置，可方便確定三維空間溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)。

圖1，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2，無線收發(fā)器電路原理圖；圖3，溫度采集端(含溫度采集端收發(fā)器)結(jié)構(gòu)圖；圖4，主控端(含主控端收發(fā)器)結(jié)構(gòu)圖。圖5，電平轉(zhuǎn)換電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型采用分布式測(cè)試方案，主要有多點(diǎn)溫度測(cè)量、無線傳輸、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、顯示等功能，主機(jī)和設(shè)在多個(gè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)的溫度采集終端通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無線通信模式，溫度采集終端接收到主機(jī)端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)或者命令后，將測(cè)量到的溫度信息通過無線的方式傳送回主機(jī)端。如圖1所示，本新型實(shí)用提供的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，包括主控端、無線收發(fā)器、溫度采集端；所述溫度采集端為一個(gè)以上，用于溫度測(cè)量采集；所述無線收發(fā)器分為主控端收發(fā)器和溫度采集端收發(fā)器兩種，相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線收發(fā)，分別與主控端和和溫度采集端相連，用于把主控端發(fā)出的控制信號(hào)傳送到溫度采集端，并把溫度采集端所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳送到主控端；所述主控端用于用于對(duì)溫度采集端的工作進(jìn)行控制，并對(duì)接收到的溫度采集端采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理、顯示。主機(jī)和設(shè)在多個(gè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)的溫度采集終端通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無線通信模式。溫度采集終端接收到主機(jī)端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)或者命令后，將測(cè)量到的溫度信息通過無線的方式傳送回主機(jī)端。如圖2所示，所述的無線收發(fā)器由無線傳輸芯片和外圍電路、天線所組成。所述的無線傳輸芯片的型號(hào)為NRF401。NRF401是一種應(yīng)用廣泛，優(yōu)點(diǎn)突出的無線數(shù)傳芯片，工作在433MHz國際同用的 ISM頻段；FSK調(diào)制和解調(diào)，抗干擾能力強(qiáng)；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；靈敏度高達(dá)-105dBm最大發(fā)射功率達(dá)到+IOdBm ；數(shù)據(jù)速率可達(dá)20Kbit/s。如圖3所示，所述的溫度采集端包括彼此相連的數(shù)字溫度傳感器和控制器，由電池組進(jìn)行供電，所述數(shù)字溫度傳感器用于溫度采集，其工作狀態(tài)由控制器發(fā)出的控制信號(hào)控制，所述控制器與無線收發(fā)器連接，通過無線收發(fā)器接受主控端發(fā)來的控制信號(hào)，并將溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)傳送至主控端。溫度采集終端的控制器為單片機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)測(cè)量要求和測(cè)量環(huán)境安全性要求，結(jié)合溫度傳感器特點(diǎn)，本系統(tǒng)選擇防暴、防靜電封裝的數(shù)字溫度傳感器DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，DS18B20具有3引腳TO — 92小封裝體積；溫度測(cè)量范圍為一 55°C + 125°C，可編程為9位 12位A/D轉(zhuǎn)換精度， 測(cè)溫分辨率可達(dá)0. 0625°C，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行；CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。DS18B20數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度，信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從主機(jī)CPU到DS18B20僅需要一條線(和地線)。 DS18B20的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。如圖4、5所示，所述主控端包括PC機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路；所述電平轉(zhuǎn)換電路與PC機(jī)和主控端無線收發(fā)器相連，實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)器的TTL電平信號(hào)和PC機(jī)接口電路的不同信號(hào)電平之間的轉(zhuǎn)換。所述PC機(jī)接口為RS232接口 ；所述電平轉(zhuǎn)換電路由型號(hào)為MAX232的芯片、外圍元件、連接器構(gòu)成，所述連接器用于電平轉(zhuǎn)換電路和PC機(jī)接口之間的連接。PC機(jī)與主控端收發(fā)器之間采用異步通信方式，使用接收數(shù)據(jù)線RXD、發(fā)送數(shù)據(jù)線 TXD以及請(qǐng)求發(fā)送線RTS，其中當(dāng)主控端的PC機(jī)要收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，RTS有效，主控端向溫度采集端請(qǐng)求收發(fā)數(shù)據(jù)，TXD通過收發(fā)器將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到溫度采集端，RXD通過收發(fā)器接收溫度采集端發(fā)過來的串行數(shù)據(jù)。連接器的5腳為信號(hào)地，與系統(tǒng)板共地。
權(quán)利要求1.一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是包括主控端、無線收發(fā)器、溫度采集端；所述溫度采集端為一個(gè)以上，用于溫度測(cè)量采集；所述無線收發(fā)器分為主控端收發(fā)器和溫度采集端收發(fā)器兩種，相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線收發(fā)，分別與主控端和和溫度采集端相連，用于把主控端發(fā)出的控制信號(hào)傳送到溫度采集端，并把溫度采集端所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳送到主控端；所述主控端用于用于對(duì)溫度采集端的工作進(jìn)行控制，并對(duì)接收到的溫度采集端采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理、顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述無線收發(fā)器由無線傳輸芯片和外圍電路、天線所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的無線傳輸芯片的工作頻率為433MHz頻段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的無線傳輸芯片的采用型號(hào)為NRF401的芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的溫度采集端包括彼此相連的數(shù)字溫度傳感器和控制器，所述數(shù)字溫度傳感器用于溫度采集，其工作狀態(tài)由控制器發(fā)出的控制信號(hào)控制，所述控制器與無線收發(fā)器連接，通過無線收發(fā)器接受主控端發(fā)來的控制信號(hào)，并將溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)傳送至主控端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)字溫度傳感器采用DALLAS公司生產(chǎn)的型號(hào)為DS18B20的一線式數(shù)字溫度傳感器，所述控制器為單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或6所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述主控端包括PC機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路；所述電平轉(zhuǎn)換電路與PC機(jī)和主控端無線收發(fā)器相連，實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)器的TTL電平信號(hào)和PC機(jī)接口電路的不同信號(hào)電平之間的轉(zhuǎn)換。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述主控端包括PC機(jī)、 電平轉(zhuǎn)換電路；所述電平轉(zhuǎn)換電路與PC機(jī)和主控端無線收發(fā)器相連，實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)器的 TTL電平信號(hào)和PC機(jī)接口電路的不同信號(hào)電平之間的轉(zhuǎn)換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述PC機(jī)接口為RS232 接口 ；所述電平轉(zhuǎn)換電路由型號(hào)為MAX232的芯片、外圍元件、連接器構(gòu)成，所述連接器用于電平轉(zhuǎn)換電路和PC機(jī)接口之間的連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線溫度測(cè)試系統(tǒng)，包括主控端、無線收發(fā)器、溫度采集端；所述溫度采集端為一個(gè)以上，用于溫度測(cè)量采集；所述無線收發(fā)器分為主控端收發(fā)器和溫度采集端收發(fā)器兩種，相互之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線收發(fā)，分別與主控端和和溫度采集端相連，用于把主控端發(fā)出的控制信號(hào)傳送到溫度采集端，并把溫度采集端所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳送到主控端；所述主控端用于用于對(duì)溫度采集端的工作進(jìn)行控制，并對(duì)接收到的溫度采集端采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理、顯示。本實(shí)用新型采用無線數(shù)據(jù)傳輸，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境條件，測(cè)量點(diǎn)數(shù)可任意增加，安裝方便，避免后期布線難度，測(cè)量點(diǎn)可在三維空間任意放置，可方便確定三維空間溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01K7/00GK202092799SQ20112021065
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者崔麗麗, 殷賢華, 牛軍浩, 胡聰 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)