專利名稱:一種基于ieee802.15.4的工業(yè)無線紅外測溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及ー種測試裝置,特別涉及一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀。
背景技術(shù):
紅外測溫技術(shù)在エ業(yè)生產(chǎn)過程中,在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測,設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來,非接觸紅外測溫儀在技術(shù)上得到迅速發(fā)展,性能不斷完善,功能不斷增強(qiáng),品種不斷增多,適用范圍也不斷擴(kuò)大,市場占有率逐年增長。比起接觸式測溫方法,紅外測溫有著響應(yīng)時間快、非接觸、使用安全及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的紅外測溫裝置為兩線制和四線制方式傳輸數(shù)據(jù),安裝使用傳統(tǒng)紅外測溫裝置吋,必須鋪設(shè)電纜,這樣不僅材料成本和人工成本高,而且電纜鋪設(shè)和維護(hù)相當(dāng)麻煩,必須重新挖開電纜溝鋪設(shè)電纜。無線紅外測溫儀的研發(fā)和使用能極大的改變這些現(xiàn)狀和苦難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對紅外測溫裝置安裝費(fèi)時費(fèi)料的問題,提出了一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,將電磁波作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì),避免了有線系統(tǒng)在安裝成本高和維護(hù)成本高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分,信號采集電路對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊,無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出,供電部分為各個電路提供工作電源。所述信號采集電路選用紅外溫度計(jì),紅外溫度計(jì)采集エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號,采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)內(nèi)的測量電路,將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。所述無線通訊模塊采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊,包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分,在無線射頻電路包括MCU芯片和射頻發(fā)射電路,MCU芯片接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號,并進(jìn)行校準(zhǔn)處理后將處理后的信號打包,傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng)由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,與現(xiàn)有紅外測溫儀相比,具有可利用電池供電,使用方便、靈活性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
圖I為本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀原理框圖;圖2為本實(shí)用新型基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀信號處理流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示基于IEEE802. 15. 4無線通訊技術(shù)的無線紅外測溫儀,包括紅外溫度計(jì)
I、無線通訊模塊2和供電部分3,無線通訊模塊2包括信號處理電路和無線射頻電路,紅外溫度計(jì)I信號送入無線模塊2的信號處理電路處理后通過無線射頻電路將數(shù)據(jù)發(fā)送出去,供電部分為紅外溫度計(jì)I和無線模塊2提供工作電源。如圖2所示基于IEEE802. 15. 4無線測溫儀信號處理流程為紅外溫度計(jì)I實(shí)現(xiàn)對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號的采集;采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)I的測量電路,將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號從輸出端輸出,紅外溫度計(jì)I的輸出端與無線模塊2的信號輸入端已有線的方式連接,無線模塊2接收4-20mA模擬信號,并通過信號處理電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過SPI總線接入無線模塊2的MCU,通過MCU對數(shù)據(jù)校準(zhǔn)處理后,通過UART接ロ傳輸至射頻芯片,射頻芯片將接收的數(shù)字信號,再通過射頻輸入/輸出電路,經(jīng)由 天線將信號發(fā)射出去。供電部分3分別給紅外溫度計(jì)I、無線模塊2提供所需電源,供電部分采用電池供電。紅外溫度計(jì)I測量部分在利用紅外溫度計(jì)測量エ業(yè)現(xiàn)場目標(biāo)溫度,先確定被測目標(biāo)尺寸,被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好,確定好距離系數(shù),井根據(jù)被測材料確定波長范圍同時確定響應(yīng)時間。經(jīng)過以上參數(shù)的整定過的紅外溫度計(jì),可以比較準(zhǔn)確的測量到被測目標(biāo)的溫度,并通過處理電路將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。無線部分采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊,包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分,在射頻處理電路中包含ー顆MCU,該MCU負(fù)責(zé)接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號,并進(jìn)行校準(zhǔn)處理,還同時將處理后的信號打包,傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng) 由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò),無線網(wǎng)絡(luò)基站可以通過無線網(wǎng)絡(luò)尋找到該無線紅外溫度計(jì),并讀取寄存器內(nèi)的溫度測量值。
權(quán)利要求1.一種基于IEEE802. 15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,其特征在于,包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分,信號采集電路對エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊,無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出,供電部分為各個電路提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于IEEE802.15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,其特征在于,所述信號采集電路選用紅外溫度計(jì),紅外溫度計(jì)采集エ業(yè)現(xiàn)場溫度信號,采集到的溫度信號通過紅外溫度計(jì)內(nèi)的測量電路,將溫度信號轉(zhuǎn)換為4-20mA模擬信號輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于IEEE802.15. 4的エ業(yè)無線紅外測溫儀,其特征在于,所述無線通訊模塊采用基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線通訊模塊,包括信號處理電路和無線射頻電路兩部分,在無線射頻電路包括MCU芯片和射頻發(fā)射電路,MCU芯片接收信號處理電路模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號,并進(jìn)行校準(zhǔn)處理后將處理后的信號打包,傳輸至射頻發(fā)射電路最后經(jīng)由天線傳輸至無線網(wǎng)絡(luò)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于IEEE802.15.4的工業(yè)無線紅外測溫儀,包括信號采集電路、無線通訊模塊、供電部分,信號采集電路對工業(yè)現(xiàn)場溫度信號進(jìn)行采集,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號輸出到無線通訊模塊,無線通訊模塊內(nèi)信號處理電路接收模擬信號進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,無線通訊模塊內(nèi)無線射頻電路接收信號處理電路輸出的數(shù)字信號并將信號發(fā)出,供電部分為各個電路提供工作電源。與現(xiàn)有紅外測溫儀相比,具有可利用電池供電,使用方便、靈活性好、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01J5/00GK202433093SQ20112053515
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者瞿清, 蔣曄, 錢剛, 高瑋寅 申請人:上海工業(yè)自動化儀表研究院, 上海西派埃自動化技術(shù)工程有限公司