本實用新型涉及電氣設備監(jiān)控領域，尤其是涉及一種無線測溫傳感器。

背景技術：

當電氣設備由于溫升過高后，設備很容易被損壞，當電氣設備不能工作時，將會造成電能需求的供應不足，以此造成的經(jīng)濟損失將不可估量。目前電氣設備接點溫度的測溫技術有以下兩種：

1、人工測量：人工測量帶有很大的危險性，因為這些被檢測的設備都是高壓，不易接觸的，很容易造成對測量人員的傷害。另人工檢測不能實時操作,檢測溫度精度低

2、有線檢測：即檢測溫度的傳感器與主機是有線連接。這種方式加大了工程師的現(xiàn)場布線難度，測量的靈敏性低，且高低壓隔離不徹底，抗干擾性差。

中國專利局于2008年1月16日公開了授權公告號為CN201007849Y的專利文獻，名稱為無線測溫裝置。它有無線測溫終端、無線測溫管理機組成。所述的無線測溫終端的電源供電單元為測溫終端提供4.5V的電源，阻值計算單元計算熱敏電阻的阻值，數(shù)據(jù)處理單元將計算出的阻值換算為溫度，地址控制單元控制終端的地址號，數(shù)據(jù)發(fā)射單元將溫度值發(fā)給管理機，所述的無線測溫管理機由供電和接收單元為管理機提供電源，并接收測溫終端發(fā)來的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元將接收到的溫度數(shù)據(jù)進行處理，數(shù)據(jù)輸出單元將處理后的溫度數(shù)據(jù)輸出到電腦。此方案的不足之處在于電源供電單元需要持續(xù)供電，對能源較為浪費，且無法做到無線測溫終端與外界完全沒有電纜連接。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術所存在的需要外接線纜、安裝不方便、能耗高等的技術問題，提供一種可以與外界物理隔絕、節(jié)省能源、安全可靠的無線測溫傳感器。

本實用新型針對上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種無線測溫傳感器，包括主機和若干個無線傳感器，所述無線傳感器包括溫度采集模塊、MCU模塊、無線發(fā)射模塊和電源模塊，所述溫度采集模塊和無線發(fā)射模塊都與MCU模塊連接，電源模塊為溫度采集模塊、MCU模塊和無線發(fā)射模塊供電，無線發(fā)射模塊通過無線信號連接到主機；所述電源模塊包括薄膜電池、二極管D1、電容C6、電容C7、電容C8和電容C9，薄膜電池的負極接地，薄膜電池的正極通過二極管D1連接電容C8的正極，電容C8的負極接地，電容C6、電容C7和電容C9都與電容C8并聯(lián)，電容C8的正極作為電源模塊的輸出端。

電池模塊為整個無線傳感器供電。采用薄膜電池和無線發(fā)射模塊避免了外界供電和通信需要的電纜線，使無線傳感器徹底與外界隔絕。無線傳感器安裝在需要測溫的電氣設備節(jié)點上，感應被測部位的溫度。MCU模塊對溫度采集模塊采集到得數(shù)據(jù)進行處理以后傳遞給無線發(fā)射模塊，由無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機。

薄膜電池為太陽能電池，只需要有光即可產(chǎn)生電能，不存在電池耗盡的缺陷，可以長久使用。

無線傳感器采用智能休眠機制，當無線發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢并且數(shù)據(jù)采集模塊計算出休眠時間以后無線傳感器進入休眠狀態(tài)，直至休眠時間結束無線傳感器開始下一輪數(shù)據(jù)采集發(fā)送。休眠時間是根據(jù)當次采集到得溫度變化的，溫度越高休眠時間越短，溫度越低休眠時間越長。休眠狀態(tài)整個電路的電量消耗非常小，有效節(jié)約了能源，延長了無線溫度傳感器的使用壽命。數(shù)據(jù)積累到一定量之后MCU模塊控制無線發(fā)射模塊工作，一次性發(fā)射采集到的所有數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢之后斷開無線發(fā)射模塊的電源，而不是采用即采即發(fā)的模式，提高能量利用率。

作為優(yōu)選，所述溫度采集模塊包括溫度傳感芯片U1、電容C11、電阻R11和電阻R12；所述電容C11的第一端連接溫度傳感芯片的VDD腳，第二端連接溫度傳感芯片的GND腳；電阻R11的第一端連接電源VCC，第二端連接溫度傳感芯片的SDA腳；電阻R12的第一端連接電源VCC，第二端連接溫度傳感芯片的SCL腳；溫度傳感芯片的A0腳、A1腳和GND腳都接地，VDD腳連接電源VCC，SCL腳和SDA腳都連接MCU模塊。

溫度采集模塊準確采集檢測點的溫度之后發(fā)送給MCU模塊。

作為優(yōu)選，所述MCU模塊包括單片機、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R6、電容C14和接口P2；所述單片機為MSP430AFE253，單片機的3腳、4腳、6腳、8腳、9腳和13腳接地，5腳和16腳連接電源VCC，7腳通過電容C3接地，電容C1跨接在單片機的5腳和6腳之間，電容C2和電容C1并聯(lián)；單片機的10腳連接接口P2的3腳，單片機的11腳連接接口P2的2腳；單片機的12腳通過電阻R4接地，14腳通過電阻R2連接溫度傳感芯片的SDA腳，15腳通過電阻R1連接溫度傳感芯片的SCL腳，17腳通過電阻R3連接電源VCC；電容C5的第一端連接單片機的16腳，第二端接地，電容C4和電容C5并聯(lián)；單片機的18腳、19腳、20腳、21腳、22腳、23腳和24腳連接無線發(fā)射模塊；接口P2的1腳連接電源VCC，4腳接地，電阻R6跨接在接口P2的1腳和2腳之間，電容C14跨接在接口P2的2腳和4腳之間。

MCU單片機控制數(shù)據(jù)的發(fā)送過程以及休眠起止時間。

作為優(yōu)選，所述無線發(fā)射模塊包括RF芯片、電感L3、電感L4、電感L6、電感L7、電容C11、電容C11、電容C11、電容C11、電容C11和天線A1，所述RF芯片的1腳連接電源VCC，2腳接地；RF芯片的3腳、4腳、5腳、7腳、8腳、9腳和10腳依次分別連接單片機的22腳、23腳、21腳、19腳、24腳、18腳和20腳；電感L6的第一端連接RF芯片的6腳，電感L6的第二端通過電感L3連接電感L4的第一端；電感L7的第一端連接電感L6的第一端，電感L7的第二端通過電容C22接地；電容C15的第一端連接電感L6的第一端，電容C15的第二端連接電感L4的第一端；電容C11的第一端連接電感L4的第一端，電容C11的第二端接地；電感L4的第二端通過電容C14連接天線A1；電容C17的第一端連接電感L4的第二端，電容C17的第二端接地。

無線發(fā)射模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送過程。RF芯片采用CC1101芯片。

作為優(yōu)選，所述主機包括單片機控制模塊、無線接收模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述無線接收模塊、按鍵模塊和顯示模塊都與單片機控制模塊連接，無線接收模塊通過無線信號連接無線發(fā)射模塊。

一臺主機可以接收多個無線傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)集群化管理，提高效率。按鍵模塊用于輸入控制指令，配合顯示模塊實現(xiàn)人機交互。

本實用新型帶來的有益效果是，實現(xiàn)與外界的物理隔離，不受安裝位置的限制，體積小，能耗低，采用電源管理系統(tǒng)管理RF與系統(tǒng)之間的能量消耗，將整機功耗降至最低，對于采用內(nèi)置電源尤為可貴，主控單元采用TI的低功耗芯片，芯片封裝采用BGA封裝（體積控制2MM以內(nèi)），RF模塊采用GSK調(diào)制模式，距離遠靈敏度高，產(chǎn)品整體性能比如：體積，能耗，距離較上代有很大的提升。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構框圖；

圖2是本實用新型的一種電源模塊電路圖；

圖3是本實用新型的一種溫度采集模塊電路圖；

圖4是本實用新型的一種MCU模塊電路圖；

圖5是本實用新型的一種無線發(fā)射模塊電路圖；

圖中：1、主機；2、無線傳感器；21、無線發(fā)射模塊；22、MCU模塊；23、溫度采集模塊；24、電源模塊。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。

實施例：本實施例的一種無線測溫傳感器，如圖1所示，包括主機1和若干個無線傳感器2，所述無線傳感器包括溫度采集模塊21、MCU模塊22、無線發(fā)射模塊23和電源模塊24，所述溫度采集模塊和無線發(fā)射模塊都與MCU模塊連接，電源模塊為溫度采集模塊、MCU模塊和無線發(fā)射模塊供電，無線發(fā)射模塊通過無線信號連接到主機；如圖2所示，電源模塊包括薄膜電池、二極管D1、電容C6、電容C7、電容C8和電容C9，薄膜電池的負極接地，薄膜電池的正極通過二極管D1連接電容C8的正極，電容C8的負極接地，電容C6、電容C7和電容C9都與電容C8并聯(lián)，電容C8的正極作為電源模塊的輸出端。

電池模塊為整個無線傳感器供電。采用薄膜電池和無線發(fā)射模塊避免了外界供電和通信需要的電纜線，使無線傳感器徹底與外界隔絕。無線傳感器安裝在需要測溫的電氣設備節(jié)點上，感應被測部位的溫度。MCU模塊對溫度采集模塊采集到得數(shù)據(jù)進行處理以后傳遞給無線發(fā)射模塊，由無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機。

薄膜電池為太陽能電池，只需要有光即可產(chǎn)生電能，不存在電池耗盡的缺陷，可以長久使用。

無線傳感器采用智能休眠機制，當無線發(fā)射模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢并且數(shù)據(jù)采集模塊計算出休眠時間以后無線傳感器進入休眠狀態(tài)，直至休眠時間結束無線傳感器開始下一輪數(shù)據(jù)采集發(fā)送。休眠時間是根據(jù)當次采集到得溫度變化的，溫度越高休眠時間越短，溫度越低休眠時間越長。休眠狀態(tài)整個電路的電量消耗非常小，有效節(jié)約了能源，延長了無線溫度傳感器的使用壽命。數(shù)據(jù)積累到一定量之后MCU模塊控制無線發(fā)射模塊工作，一次性發(fā)射采集到的所有數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢之后斷開無線發(fā)射模塊的電源，而不是采用即采即發(fā)的模式，提高能量利用率。

如圖3所示，所述溫度采集模塊包括溫度傳感芯片U1、電容C11、電阻R11和電阻R12；所述電容C11的第一端連接溫度傳感芯片的VDD腳，第二端連接溫度傳感芯片的GND腳；電阻R11的第一端連接電源VCC，第二端連接溫度傳感芯片的SDA腳；電阻R12的第一端連接電源VCC，第二端連接溫度傳感芯片的SCL腳；溫度傳感芯片的A0腳、A1腳和GND腳都接地，VDD腳連接電源VCC，SCL腳和SDA腳都連接MCU模塊。

溫度采集模塊準確采集檢測點的溫度之后發(fā)送給MCU模塊。

如圖4所示，所述MCU模塊包括單片機U2、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R6、電容C14和接口P2；所述單片機為MSP430AFE253，單片機的3腳、4腳、6腳、8腳、9腳和13腳接地，5腳和16腳連接電源VCC，7腳通過電容C3接地，電容C1跨接在單片機的5腳和6腳之間，電容C2和電容C1并聯(lián)；單片機的10腳連接接口P2的3腳，單片機的11腳連接接口P2的2腳；單片機的12腳通過電阻R4接地，14腳通過電阻R2連接溫度傳感芯片的SDA腳，15腳通過電阻R1連接溫度傳感芯片的SCL腳，17腳通過電阻R3連接電源VCC；電容C5的第一端連接單片機的16腳，第二端接地，電容C4和電容C5并聯(lián)；單片機的18腳、19腳、20腳、21腳、22腳、23腳和24腳連接無線發(fā)射模塊；接口P2的1腳連接電源VCC，4腳接地，電阻R6跨接在接口P2的1腳和2腳之間，電容C14跨接在接口P2的2腳和4腳之間。

MCU單片機控制數(shù)據(jù)的發(fā)送過程以及休眠起止時間。

如圖5所示，所述無線發(fā)射模塊包括RF芯片、電感L3、電感L4、電感L6、電感L7、電容C11、電容C11、電容C11、電容C11、電容C11和天線A1，所述RF芯片的1腳連接電源VCC，2腳接地；RF芯片的3腳、4腳、5腳、7腳、8腳、9腳和10腳依次分別連接單片機的22腳、23腳、21腳、19腳、24腳、18腳和20腳；電感L6的第一端連接RF芯片的6腳，電感L6的第二端通過電感L3連接電感L4的第一端；電感L7的第一端連接電感L6的第一端，電感L7的第二端通過電容C22接地；電容C15的第一端連接電感L6的第一端，電容C15的第二端連接電感L4的第一端；電容C11的第一端連接電感L4的第一端，電容C11的第二端接地；電感L4的第二端通過電容C14連接天線A1；電容C17的第一端連接電感L4的第二端，電容C17的第二端接地。

無線發(fā)射模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送過程。RF芯片采用CC1101芯片。

所述主機包括單片機控制模塊、無線接收模塊、按鍵模塊和顯示模塊，所述無線接收模塊、按鍵模塊和顯示模塊都與單片機控制模塊連接，無線接收模塊通過無線信號連接無線發(fā)射模塊。

一臺主機可以接收多個無線傳感器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)集群化管理，提高效率。按鍵模塊用于輸入控制指令，配合顯示模塊實現(xiàn)人機交互。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明創(chuàng)造精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的原理或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了溫度采集模塊、MCU等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明創(chuàng)造精神相違背的。